PDAM berdiri dari tahun 1903 hingga sekarang dan dibagi menjadi beberapa plant untuk masing-masing instalasi. PDAM Karang Pilang terbagi menjadi PDAM Karang Pilang I, II dan III dengan masing-masing plant yang berbeda. Pada pembahasan ini hanya dibahas PDAM Karang Pilang III dimana terdiri dari 2 plant masing-masing menggunakan 6 unit instalasi. PDAM Karang Pilang III mampu mengolah 10.830 L/s dan mampu mendistribusikan 9300 L/s untuk pelanggan. Jumlah pelanggan mencapai 463.740 sambungan sehingga persentase pelayanannya mencapai 84,24 %. Disamping itu, PDAM Karang Pilang III mengalami kebocoran sebesar 34 % karena kebocoran pipa yang sudah tua maupun kesalahan teknis. Jarak yang dapat disuplai air bersih oleh PDAM Karang Pilang III sepanjang 5200 km. PDAM Karang Pilang III telah tersertifikasi melalui ISO 9001 tahun 2008. Air baku yang diolah pada instalasi PDAM Karang Pilang III termasuk air kelas 2 sesuai dengan SK Gub No 45 tahun 2002. Air baku didapatkan dari membeli kepada Perum Jasa Tirta Rp. 82,5/m³ sehingga modal yang dibutuhkan PDAM Karang Pilang III untuk mendapatkan air baku dari kali Surabaya sebesar 2M/bulan. Instalasi di PDAM Karang Pilang III menggunakan sistem gravitasi dan pemompaan diawal plant. Unit-unit pengolahan yang digunakan antara lain Intake, Sumur Pembagi, Rumah Pompa, Aerator, Prasedimentasi, Prasedimentasi, Chemical Injection, Clearator, Filter, Klorinasi, Reservoar. Berikut ini adalah detail penjelasan setiap unit sebagai berikut : 1. Intake Bangunan intake berfungsi sebagai penyadap atau penangkap air baku yang berasal dari Kali Surabay. Sungai mempunyai parameter yang sangat kompleks yang akan menjadi dasar desain intake. Adapun faktor - faktor yang perlu diperhatikan dalam perencanaan intake, adalah (Razif,1986):
Dipilih aliran yang tidak deras karena dapat menyebabkan terputusnya aliran air baku untuk air minum.
Tanah disekitar intake intake diusahakan cukup stabil sehingga tidak tidak mudah tererosi. tererosi. Dipilih aliran air yang bebas dari hambatan dan gangguan. Terletak cukup jauh dari sumber kontaminan.
Sebaiknya diletakkan dibagian hulu.
Intake sebaiknya dibawah permukaan sungai (untuk mencegah masuknya benda-benda terapung) dan sebaiknya inlet juga terletak cukup di atas dari dasar air (untuk mencegah masuknya suspended matter/ lumpur yang ada di dasar).
Untuk muka air yang berfluktuasi, inlet yang ke sumur pengumpul sebaiknya dibuat beberapa level.
Sebaiknya dilengkapi dengan screen dan ujung pipa pengambil air yang berhubungan dengan pompa sebaiknya diberi saringan ( strainer ). strainer
Jika fluktuasi muka air antara musim hujan dan musim kemarau besar, maka air dapat ditampung dengan membuat weir kecil memotong sungai untuk menghadapi musim kemarau.
Jika permukaan air sungai selalu konstan dan tebing sungai terendam, maka intake dapat dibuat di dekat dekat sungai. Pada keadaan ini air dialirkan dari sungai melalui melalui pipa yang diletakkan secara horizontal
PDAM Karang Pilang III menggunakan Indirect Intake jenis River Intake. River Intake menggunakan pipa penyadap dalam bentuk sumur pengumpul dan berlanjut ke sumur penyeimbang. Intake dibuat dengan mempertimbangkan perbedaan level muka air pada musim hujan dan musim kemarau sehingga kontinuitas air tetap terjaga. Intake PDAM Karang Pilang III dilengkapi dengan bar screen mekanis dan pelampung untuk menahan sampah agar tidak masuk ke instalasi pengolahan. 2. Sumur Pembagi Sumur pembagi/Penyeimbang diletakkan setelah bangunan intake untuk mengumpulkan air baku dan dibagi ke beberapa bak penyeimbang. Bak penyeimbang berfungsi untuk meratakan debit air yang masuk ke instalasi sehingga bebean pemompaan air ke intalasi menjadi sama dan seimbang. Terdapat 1 sumur pengumpul dan 3 sumur pembagi yang akan menuju ke rumah pompa. 3. Rumah Pompa Rumah pompa berisi pompa untuk memompa air dari sumur penyeimbang ke instalasi pengolahan. Terdapat 4 pompa dengan kapasitas pemompaan 1100 L/s dimana dioperasikan secara bergantian setiap seminggu sekali dan setiap seminggu digunakan 2 pompa saja yang aktif. Untuk pengoperasian dan pengontrolan pompa dilakukan secara otomatis sehingga lebih mudah dan efisien. Perawatan pompa dilakukan 6 bulan- 1 tahun sekali sesuai dengan kebutuhan. 4. Aerator Aerator merupakan alat untuk aerasi yang digunakan untuk menyisihkan gas yang terlarut di air permukaan atau untuk menambah oksigen ke air untuk mengubah substansi yang di permukaan menjadi suatu oksida. Dalam keadaan teroksidasi, besi dan mangan terlarut di air.
Bentuk senyawa dengan larutan ion, keduanya terlarut pada bilangan oksidasi +2, yaitu Fe+2 dan Mn+2. Ketika kontak dengan oksigen atau oksidator lain, besi dan mangan akan teroksidasi menjadi valensi yang lebih tinggi, bentuk ion kompleks baru yang tidak larut ke tingkat yang cukup besar. Oleh karena itu, mangan dan besi dihilangkan dengan pengendapan setelah aerasi. Ada empat tipe aerator yang sering digunakan, yaitu gravity aerator, spray aerator, air diffuser, dan mechanical aerator. Fungsi dari proses aerasi adalah menyisihkan methana (CH4 ), menyisihkan karbon dioksida (CO 2 ), menyisihkan H2S, menyisihkan bau dan rasa, menyisihkan gas-gas lain ( Fair, Fair, 1968 ). Aerasi dilakukan karena kualitas air baku Sungai Surabaya sangat rendah sehingga dilakukan aerasi untuk memaksimalkan proses pengolahan. Aerasi yang digunakan pada instalasi PDAM Karang Pilang III memiliki prinsip seperti air mancur dimana air baku dipompa keatas kemudian dilewatkan stage-stage yang disusun keatas kemudian pada ketinggian tertentu air jatuh kebawah dan terdapat proses masuknya oksigen. Aerator berbentuk bulat dengan dimensi diameter 12 m, kedalaman 2 meter dan terdapat 3 stage bertingkat dibagian tengah dengan ketinggian masing-masing stage 0,75 m. Desain aerator dibuat agar air tejatuh dan membentur stage sehingga proses aerasi dapat berlangsung berkali-kali sehingga dapat menaikkan nilai DO yang awalnya 1-2 ppm menjadi 5-6 ppm. 5. Prasedimentasi Kekeruhan pada air baku yang berasal dari Sungai Surabaya mempunyai fluktuasi, dimana kekeruhan yang tinggi dapat terjadi pada saat musim hujan yang berasal dari aliran air yang membawa lumpur. Kekeruhan ini dapat diminimalisasi dengan menggunakan bantuan bangunan prasedimentasi. Bak Prasedimentasi berfungsi sebagai tempat pengendapan partikel diskrit, seperti lempung, pasir, dan zat padat lainnya yang dapat mengendap secara gravitasi (memiliki spesific gravity ≥ 1,2 dan diameter ≤ 0,05 mm). Partikel diskrit adalah partikel yang selama proses
pengendapannya tidak berubah ukuran, bentuk, dan beratnya. Dalam pengoperasiannya, Prasedimentasi dapat mengurangi mengurangi zat padat (SS) sampai sebesar 50 – 75 %. Dalam pengoperasiannya, terjadi pemisahan dimana zat padat tersuspensi sebagian akan menjadi lumpur dan sebagian lagi menjadi fluida yang sudah terklarifikasi . Unit Prasedimentasi dapat dibagi ke dalam empat zone, yaitu:
Inlet Zone Sebagai tempat untuk memperkecil pengaruh transisi aliran dari influen ke aliran steady yang terjadi di settling zone. Fungsi dari inlet zone ini agar proses settling yang terjadi di settling zone tidak terganggu.
Settling Zone Sebagai tempat terjadinya pengendapan partikel diskrit sehingga terpisah dari air baku.
Sludge Zone Tempat penampungan penampungan sementara dari dari material yang diendapkan di settling settling zone.
Outlet Zone Sebagai tempat memperkecil pengaruh transisi aliran dari settling zone ke aliran efluen.
Bangunan Prasedimentasi Prasedimentasi PDAM Karang Pilang III mempunyai dimensi 80 m x 16 m x 4 m. Dimana untuk mengendapkan partikel diskrit dibutuhkan waktu detensi 2,1 jam. Lumpur yang dihasilkan dari unit prasedimentasi merupakan lumpur kasar yang akan dibuang di sludge drying bed. Lumpur yang dihasilkan sebanyak 160 m³/bulan. Pengurasan dilakukan setiap satu bulan sekali dngan memperhatikan gelembung-gelembung yang muncul dari dasar bak. Untuk pengumpulan lumpur digunakan scrapper yang terpasang di dasar saluran dengan kecepatan 1rpm sehingga lumpur lebh mudah terkumpul ke zona lumpur. Pada zona inlet terdapat perforated baffle untuk meratakan dan meminimalkan aliran turbulen air. 6. Chemical Injection Chemical Injection dilakukan setelah proses prasedimentasi, bahan kimia yang diinjeksikan adalah Larutan Aluminium Sulfat Alum atau alum {Al 2(SO4 )3.14H2O}(tawas) dengan konsentrasi 8%. Chemical Injection/Koagulasi merupakan proses destabilisasi koloid dan partikel dalam air dengan menggunakan bahan kimia (disebut koagulan) yang menyebabkan pembentukan inti gumpalan (presipitat). (presipitat). Pada koagulasi akan terjadi :
Penurunan tegangan permukaan (zeta potensial) melalui proses netralisasi muatan dan adsorpsi.
Presipitasi dari koagulan akan menyapu koloid. Adsorpsi dan pembentukan pembentukan jembatan jembatan antar partikel. partikel. (Slamet, 2002)
Massa jenis jenis alum adalah 480 kg/m3, dengan kadar air 11-17%. Dosis alum dapat dikurangi dengan cara (a) Penurunan kekeruhan, (b) Filtrasi langsung untuk kekeruhan < 50 NTU, (c) penambahan polimer, dan (d) penyesuaian pH optimum (6,0-8,0). Bangunan Chemical Injection pada PDAM Karang Pilang III menggunakan sistem hidrolis dengan desain perputaran air sehingga aliran semakin turbulen dan koagulan mudah bercampur. Pembubuhan koagulan menggunakan pipa yang dilubangi sehingga koagulan
akan jatuh menetes ke air yang diolah kemudian air akan bergerak melinglkar dan masuk kedalam clerator. Gradien kecepatan bangunan koagulasi PDAM Karang Pilang III sebesar 700/s sehingga koagulan cepat bercampur dengan air. 7. Clearator Bangunan Clearator di PDAM Karang Pilang III memiliki dimensi diameter 12 m dan kedalaman 7 m. Clearator berfungsi sebagai tempat pemisahan antara flok yang bersifat sedimen dengan air bersih sebagai effluent (hasil olahan). Hasil clearator dilengkapi dengan agitator sebagai pengaduk lambat dan selanjutnya dialirkan ke filter. Endapan flok-flok tersebut kemudian dibuang sesuai dengan tingkat ketebalannya secara otomatis. Clearator PDAM PDAM Karang Pilang Pilang III ini terbuat dari beton berbentuk berbentuk bulat dengan dengan lantai kerucut yang dilengkapi sekat-sekat pemisah untuk proses-proses sebagai berikut: 1. Primary Reaction Zone 2. Secondary Reaction Zone 3. Return Reaction Zone 4. Clarification Reaction Zone 5. Concentrator. Pada clearator dilengkapi dengan tube settler yang dipasang miring 60° setebal 2m diatas permukaan air bak. Tube settler tersusun atas paket-paket filter yang terbuat dari plastik dimana masing-masing media plastik dengan ketebalan 0,7 cm dan dimensi 20 x 40 cm. Tube settler dipasang untuk menyaring effluent yang sudah mengalami pengendapan di clearator terlebih dahulu. Sehingga sebelum effluent tersebut menuju outlet, air dapat menjadi lebih jernih. Clearator dibagi menjadi 22 sekat diman setiap sekat dibatasi oleh V notch dan saluran outlet yang berfungsi untuk meratakan beban air yang ada pada bak. Pada Clearator juga ditambahkan koagulan lain yaitu PAC sesuai dengan kebutuhan dan kualitas air baku. 8. Filter Filter merupakan tempat berlangsungnya proses filtrasi, yaitu proses penyaringan flok – flok sangat kecil dan sangat ringan yang tidak bertahan (lolos) dari clearator. Filter yang dipakai dengan pengolahan air di Instalasi PDAM Karang Pilang III menggunakan sistem penyaringan permukaan (surface filter). Media filter tersebut berjumlah 12 unit yang prosesnya berlangsung secara paralel, menggunakan jenis saringan cepat (rapid sand filter) berupa pasir silika, koral an antrasit. Filter ini berfungsi untuk menyaring turbidity melalui pelekatan pada media filter. Dimensi tiap filter yaitu 10 m x 6 m x 2 m serta tebal media filter 40 cm, dengan susunan lapisan sebagi berikut :
1. Pasir silika dengan ketebalan 20 cm 2. Antrasit dengan ketebalan 10 cm 3. Kerikil sedang dengan ketebalan 20cm Dalam jangka waktu tertentu, permukaan filter akan tersumbat oleh flok yang masih tersisa dari proses. Pertambahan ketinggian permukaan air diatas media filter sebanding dengan berlangsungnya penyumbatan (clogging) media filter oleh flok-flok. Selanjutnya dilakukan proses backwash, yaitu pencucian media filter dengan menggunakan sistem aliran balik dengan menggunakan air yang di supply dari pompa reservoir. Proses ini bertujuan untuk mengoptimalkan kembali fungsi filter. Proses backwash dilakukan 1 jam sekali secara bergantian tergantung pada lancar tidaknya penyaringan. 9. Klorinasi Desinfeksi berfungsi untuk mematikan organisme patogen. Mikroorganisme dihilangkan dalam berbagai tingkatan selama proses pengendapan, penambahan bahan kimia dan filtrasi akan tetapi agar air aman dikonsumsi oleh manusia maka air yang telah melalui beberapa pengolahan tersebut haruslah didesinfeksi terlebih dahulu. Gas klor dan senyawa klor relatif murah dan umumnya digunakan sebagai desinfektan. Selain itu, klor mempunyai kemampuan membunuh kuman juga mematikan atau merusak penghasil rasa dan bau , algae serta membantu meremoval besi, mangan dan H 2S. Desinfeksi dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu:
Physical Desinfeksi secara fisik adalah dengan memanaskan air atau dengan sinar UV. Air mendidih dapat membunuh organisme penyakit dalam waktu 15 – 20 menit, meskipun untuk amannya air harus dipanaskan dalam waktu lebih lama. Sinar matahari merupakan desinfektan alamiah karena sinar matahari mengandung sinar UV (ultraviolet) yang mampu bertindak sebagai desinfektan.
Chemical Desinfeksi chemical
adalah desinfeksi desinfeksi dengan dengan menambahkan menambahkan zat-zat kimia kimia untuk
mematikan mikroorganisme dalam air. Klor, brom dan iodida merupakan kelompok hidrogen yang efektif untuk desinfektan. Agen pengoksidasi pottasium permanganat, klorin dioksida dan ozon juga dapat digunakan sebagai desinfektan. Pada proses desinfeksi menggunakan klor, klor bekerja dalam bentuk hypoklorit atau klor bebas. Desinfeksi dengan klor atau yang biasa dikenal sebagai klorinasi dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu:
Preklorinasi Klor ditambahkan langsung pada air sebelum diolah. Bakteri terbunuh selama preklorinasi akan memperkecil kemungkinan digunakannya filter bed. Preklorinasi memperbaiki koagulasi dan mereduksi rasa dan bau karena oksidasi bahan organik.
Post klorinasi Klor ditambahkan pada air yang telah diolah. Dosis klor tegantung air baku dan lama kontak yang diperlukan.
Pada Instalasi PDAM Karang Pilang III, desinfeksi dilakukan secara kimia dengan menambahkan klor (klorinasi dan ditambahkan ketika air akan masuk ke sistem distribusi. Tersedia 4 tabung larutan klorida yang yang masing-masing berisi berisi 1 ton larutan larutan dan setiap 1 tabung tabung dapat digunakan selama 4 hari berturut-turut. Larutan klorida yang diinjeksikan dibuat dengan konsentrasi 1 ppm. 10. Reservoar Reservoir merupakan bangunan beton yang berfungsi untuk menampung air minum (air olahan) setelah melewati media filter. IPAM Karang Pilang III memiliki 2 buah reservoir (R1 dan R2) untuk menjaga ketersediaan air yang merata. Reservoir berfungsi untuk menampung air bersih yang telah disaring melalui filter dan juga berfungsi tempat penyaluran air ke pelanggan. Air yang mengalir dari filter ke reservoir diinjeksikan klorin cair disebut postchlorination yang bertujuan untuk membunuh mikroorganisme patogen. Sedangkan penambahan larutan kapur jenuh bertujuan untuk menetralisasi pH air.
