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,

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 diusahakan cukup stabil sehingga tidak

mudah 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).

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 sungai. Pada

keadaan ini air dialirkan dari sungai 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 (CO2), menyisihkan H2S, menyisihkan bau dan rasa,

menyisihkan gas-gas lain (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 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 sementara dari material yang diendapkan

di settling zone.

Outlet Zone

Sebagai tempat memperkecil pengaruh transisi aliran dari

settling zone ke aliran efluen.

Bangunan 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 {Al2(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). Pada koagulasi

akan terjadi :

Penurunan tegangan permukaan (zeta potensial) melalui proses

netralisasi muatan dan adsorpsi.

Presipitasi dari koagulan akan menyapu koloid.

Adsorpsi dan pembentukan jembatan antar partikel. (Slamet,

2002)

Massa 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 Karang Pilang III ini terbuat dari beton berbentuk

bulat 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 H2S.

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 dengan menambahkan zat-

zat 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 masing-masing berisi 1 ton larutan dan setiap 1 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.