Tugasan Air Sisa

POLITEKNIK SULTAN MIZAN ZAINAL ABIDIN KM.8 JALAN PAKA 23000 DUNGUN, TERENGGANU DARUL IMAN TEL: 09-8400800 http://www.psmza.edu.my

-CIVIL ENGINEERING DEPARTMENT-

KEJURUTERAAN AIR SISA TUGASAN TIGA TAJUK:

REKABENTUK LOJI RAWATAN AIR Disediakan Oleh:

MOHD ABDUL WAFI ADHA BIN ABD WAHAB 13PKA08F2047 MAHMUD ZAHEKWAN BIN HAERUDDIN 13PKA08F2035 HILMAN NAJMUDDIN BIN HAMZAH 13PKA08F2073 YUSHAFIZIE BIN JUSOH 13PKA08F2043 Disemak Oleh: CIK SITI KHATIHAH BINTI MOHAMAD Lecturer Of Civil Engineering Department

Tarikh Hantar: 19 Oktober2009

TUGASAN INI TELAH DIJALANKAN OLEH MOHD ABDUL WAFI ADHA BIN ABD WAHAB 13PKA08F2047 DKA6-S1 DIPLOMA KEJURUTERAAN AWAM

MAHMUD ZAHEKWAN BIN HEARUDDIN 13PKA08F2051 DKA6-S1 DIPLOMA KEJURUTERAAN AWAM

HILMAN NAJMUDDIN BIN HAMZAH 13PKA08F2073 DKA6-S1 DIPLOMA KEJURUTERAAN AWAM

YUSHAFIZIE BIN JUSOH 13PKA08F2043 DKA6-S1 DIPLOMA KEJURUTERAAN AWAM

PENGHARGAAN Assalamualaikum... Terima kasih kami ucapkan kepada pensyarah kami iaitu Cik Siti Khatijah Binti Mohamad kerana memberi peluang kepada kami untuk menjalani tugasan ini. Demi kebaikan serta ilmu yang berguna yang kami perolehi Terima kasih juga kami tujukan kepada Syarikat Air Terengganu atas kerjasama yang diberikan semasa kami membuat lawatan ke Loji Air Kepong dan Loji Air Bukit Losong. Buat rakan-rakan yang banyak membantu saya ucapkan terima kasih. Terima kasih buat semua yang terlibat secara langsung atau tidak langsung untuk menyiapkan Tugasan Ketiga Bagi Subjek Kejuruteraan Air Sisa Sekian, Terima Kasih

Pengenalan Reka bentuk loji rawatan air memerlukan beberapa faktor penting sebelum projek pembinaan loji rawatan dibina. Ini berkaitan tentang Faktor Keselamatan, Factor Tapak Loji Dan Beberapa Factor lain. Penggunaan loji dan tangki juga perlu dijelaskan agar tidak berlaku masalah sepanjang loji rawatan beroperasi. Dalam tugasan ini, kami telah menjelaskan segala factor dan menjawab segala persoalan tugasan yang telah diberikan. Gambarajah di lampirkan untuk member gambaran jelas mengenai rekabentuk loji rawatan air. Dalam tugasan ini kami telah menambah sedikit maklumat mengenai proses rawatan air bagi tujuan berkongsi maklumat dengan semua pihak dan menerangkan dengan jelas operasi rawatan air.

Rekabentuk Loji Rawatan Air Loji Rawatan •

Loji Rawatan Adalah Loji Yang Menjalankan Proses Untuk Merawat Air.

•

Terdapat Beberapa Proses Dalam Rawatan Air Sisa Dan Air Bersih.

•

Antara Rawatannya Ialah: 

Proses Penyaringan



Proses Pengudaraan



Proses Pengentalan



Proses Pengenapan



Proses Penurasan



Proses Pengklorinan Dan Flourinan

FAKTOR PENENTUAN LOKASI LOJI RAWATAN AIR DEFINISI Rekabentuk loji adalah keadaan,jenis dan bentuk loji yang akan dibina dan rekabentuk loji juga termasuk jenis bahan yang digunakan untuk membina loji. Kawasan dan kos pembinaan loji juga diambil kira sebagai rekabentuk loji Faktor Rekabentuk Loji Keperluan Loji Semasa dan masa hadapan cth: permintaan penduduk pada masa hadapan Storbahan Kimia Basah Dan Kering •

lokasi dan keluasan pembinaan kawasan storan

•

Kawasan pembuangan air sisa

•

Kawasan pembuangan enapcemar

•

Kawasan takungan air mentah dan air bersih

•

Kawasan rumah pam bagi air mentah dan air bersih

•

Loji kemasukan samada berdekatan atau jauhdengan loji rawatan

Susunatur Saluran Pembentungan cth: jarak, kelebaran atau keluasan saluran Keadaan Tanah Tempatan cth: keadaan tanah,keadaan cuaca dan topografi Kos Membina Dan Kos Operasi Dan Penyelengaraan Loji Keboleharapan proses rawatan termasuk sewaktu keadaan operasi biasa atau luar biasa.

Gambaran Artis Loji Rawatan Air

CONTOH LOKASI LOJI RAWATAN AIR

CONTOH GAMBARAN SUSUNATUR

FAKTOR TAPAK 1) Kedudukan Loji Kemasukan Dan Kawasan Bekalan

2)



Berhampiran loji atau dalam loji rawatan itu sendiri



Punca air dekat atau jauh



Ketinggian lokasi loji sesuai dangan keupayaan pam air mentah

Pertimbangan Hidraul

3)



lokasi &susuratur loji ikut kecerunan hidraul semulajadi



kawasan bekalan berada di paras terendah dalam empangan

Kemudahan Mendapat Tanah •

4)

selalunya tanah kerajaan digunakan

Laluan Keluar Masuk 

berhampiran jalanraya utama



berdekatan dengan pekan@penempatan untuk keperluan sosial pekerja loji

5)

Banjir •

6)

loji rawatan ditempatkan di atas paras laut

Bekalan Kuasa&Talian Komunikasi •

mengelakkan talian yang panjang yang melibatkan kos tinggi

FAKTOR ALAM SEKITAR •

Alam sekitar adalah keadaan sekeliling yang terdiri daripada haiwan, tumbuhan, keadaan geografi, cuaca, suhu dan bunyi.

Kajian EIA diperlukan untuk menilai keadaan sekeliling kesan daripada pembinaan loji rawatan Kesan Terhadap Alam Sekitar I.

Kesan bunyi bising ketika operasi loji seperti pam, penjana dan tangki kimia.

II.

Kesan bunyi bising daripada habuk dan semasa pembinaan.

III.

Bahaya daripada kebocoran klorin.

IV.

Bau dari bahan kimia dan enapcemar.

V.

Kesan pembuangan enapcemar air pencucian buangan keatas terusan atau tasik.

FAKTOR REKABENTUK ASAS KOMPONEN LOJI Rekabentuk Komponen Loji 1. Rekabentuk Hidraul Dan Kerja Penyambungan

•

merupakan satu rekabentuk yang paling cekap, efektif dan berkesan dalam proses rawatan air.

•

berada dalam kedudukan semulajadi untuk mengurangkan kos masa dan tenaga.

•

paip penyambungan sependek yang mungkin untuk mengelakkan kebocoran.

•

keadaan topografi untuk mengurangkan kerja tanah dan disesuaikan dengan bentuk muka bumi.

2. Pemeriksaan, Operasi Dan Penyelengaraan.

•

dalam merancang susunatur loji, kemudahan kerja perlu diambilkira.

•

pemeriksaan dan operasi perlu berjalan lancar dan efektif.

3. Kerja tambahan dan pengubasuaian masa hadapan. 4. Aliran bahan kimia yang paling minimum serta kesesuaian paip yang digunakan 5. alat kebersihan yang mencukupi dan selenggaraan yang baik. 6. Kemudahan overflow air aliran dan bypass sekiranya berlaku limpahan

KOMPONEN ASAS LOJI PEMBERSIHAN AIR i.

Tabir kasar

ii.

Tabir halus

iii.

Kebuk kersik

iv.

Kolam pengudaraan

v.

Tangki pembauran

vi.

Tangki pemendapan

vii.

Tangki penurasan

Komponen-Komponen Loji Rawatan Air Tangki Percampuran Kilat

TANGKI PENCAMPURAN KILAT

•

Bahan pengental bantu pengendapan dengan berkesan jika campurannya dengan air mentah disebatikan.

•

Pencampuran menyeluruh,tindak balas dan penghasilan flok terjadi sekaligus.

•

Air mentah perlu dikacau perlahan agar flok bersatu dengan lebih besar.

•

proses ini dipanggil PENGENTALAN DALAM PENCAMPURAN MENYELURUH.

•

Pencampuran Ini Lazim Digunakan.

Berbentuk seperti kipas dan berputar dengan sangat pantas. •

Dengan menggunakan pencampur kilat,

•

masa tahanan dapat dikurangkan hanya 20-60 saat. -Tangki lain seperti tangki beradanb dan pencampur plat penyimpang

•

Bahan pengental membantu pengendapan dengan berkesan sekiranya campurannya dengan air mentah disebatikan.

•

Jika pencampuran menyeluruh,tindakbalas dan penghasilan flok berlaku.

•

Selepas flok terbentuk,air mentah dikacau perlahan-lahan agar dapat bersatu untuk menjadi lebih besar.

•

Dipanggil pengentalan dalam percampuran menyeluruh.

TANGKI ENAPAN

•

Dikenali sebagai tangki pengenapan

•

Terdapat dalam bentuk bulat atau segi empat tepat.

•

Faktor paling penting dalam proses ini adalah halaju aliran

Tangki enapan berfungisi untuk mengenap bendasing yang terdapat di dalam air yang terlepas dari jaringan perangkap. Tujuan nya adalah untuk mengenap bahan-bahan cemar dan menghasilkan air yang lebih baik

TANGKI ALIRAN Terdapat 3 jenis utama: •

Tangki Aliran Mendatar

•

Tangki Aliran Menaik

•

Tangki Aliran Pilin

Tangki Aliran Mendatar

Tangki Aliran Mendatar •

Paling kerap digunakan

•

Bentuk segiempat bujur

•

Dasar bercerun kedalaman 3-4 meter

•

Air masuk melalui satu hujung dan keluar melalui hujung yang lain

•

Halaju zarah mendak untuk flok terbentuk 3 m/j

•

Masa tahanan dalam lingkungan 1-9 jam bergantung kepada kandungan pepejal terampai

Tangki Aliran Menaik

•

Aliran adalah ke atas.

•

bergantung kepada jenis flok ,halaju menaik dihadkan antara 1.5 - 4.5 m/j.

•

Sesuai digunakan bagi loji olahan air mentah kecil

•

Menerima < 45000 meter padu per hari air

Tangki Aliran Pilin

•

Untuk mengolah air mentah yang mempunyai kandungan pepejal yang tinggi.

•

Bentuk menyerupai silinder ,berdiameter besar.

•

Air mentah yang telah melalui proses pengentalan masuk ke dalam tangki secara tangen pada dasar.

•

Masa tahanan lebih < 4.25 jam.

TANGKI TURASAN Terbahagi kepada dua iaitu •

Tangki Turas Pasir Perlahan

•

Tangki Turas Tekanan

Selepas proses olahan awal dan pengendapan utama sebahagian besar pepejal terampai telah disingkirkan. Namun air mentah masih mengandungi zarah kecil ,bau ,bakteria dan warna. Kesemua bahan ini hanya dapat disingkirkan melalui penurasan. Proses penurasan akan melalui 4 proses •

Penyaringan mekanik

•

Pemberbukuan dan pengendapan

•

Metabolisma biologi

•

Tindak balas elektrolik

Tangki Turas Pasir Perlahan

•

Keluasan pelan di antara 100-2000m/segi

•

Kedalaman air diatas permukaan pasir dalam lingkungan 1.71.8 meter.

•

Lapisan pasir setebal 0.7-0.9 meter

•

Lapisan batu kelikir setebal 0.25 meter diatas dasar turas

•

Saiz pasir turas ini lebih halus daripada turas pasir cepat

•

Berlaku terutama sekali di permukaan atas

•

Turus memerlukan pencucian yang paling kerap

•

Kelebihan utama keberkesanan olahannya iaitu hampir semua 99% zarah dab bakteria disingkirkan.

Kadar penurasan antara 3000-6000 liter per jam setiap meter persegi

–

luas permukaan turas –

Kelemahan utama tak berkesan menghapuskan bakteria

–

Hanya 80-90% bakteria disingkirkan

–

Berkesan menghilangkan warna pada air Tangki Turas Tekanan

•

adalah turas pasir cepat yang tertutup

•

penurasan di bawah tekanan dapat

•

proses pengentalan dilakukan di turas apabila diperlukan

•

kelebihan-kadar aliran boleh diubahsuai jika perlu

•

kelemahan-kualiti air tidak begitu berkesan seperti turas pasir cepat dan

dikendalikan

perlahan •

kos pembinaan dan pengendalian tinggi.

Faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan

Faktor komponen loji

Faktor lokasi

Faktor sekatan perancangan & alam sekitar 2. Faktor rekabtk loji 3. Faktor tapak 4. Faktor alam sekitar 1.Rekabentuk hidraul & kerja penyambungan 2. Pemeriksaan, Operasi & penyenggaraan 3. Kerja-kerja tambahan/ pengubahsuaian 4. Aliran kimia 5. Kemudahan alat kebersihan 6. Kemudahan Limpahan (overflow) & Pirau (bypass)

FAKTOR SEKATAN PERANCANGAN & ALAM SEKITAR •

Untuk loji yg terletak di bandar & kawasan yg sudah/sedang membangun

•

Mengambilkira faktor: keperluan semasa & masa hadapan, arah & kadar sumber air kwsn bekalan

•

Lokasi perlu sesuai dengan perubahan alam sekitar & kawasan guna tanah

•

Perlu rujuk kepada pelan struktur & perbincangan dgn JPS & JAS

CIRI UMUM SISTEM AGIHAN •

Rekabentuk & pembinaan ekonomik

•

Sistem efisien

•

Air bersih dan berkualiti

•

Bahan tahan lasak dan selamat

•

Penyenggaraan minimum

Contoh Agihan Graviti

PROSES RAWATAN AIR (TAMBAHAN)

PROSES RAWATAN AIR

Pengenalan •

Air mentah tidak sesuai untuk kegunaan kerana mengandungi pelbagai bahan pencemar. Oleh itu, ia perlu dirawat terlebih dahulu.

•

Jenis dan tahap rawatan air bergantung kepada keadaan air mentah dan kualiti yang diperlukan.

Kekotoran Dalam Air Mentah •

Dari segi fizikal, kekotoran dapat diketahui melalui rasa, warna dan bau.

•

Bau disebabkan oleh kedapatan gas hidrogen sulfida (H2S) di dalam air atau pereputan organisma yang mati dan tumbuhan akuatik.

•

Rasa disebabkan kepekatan ferum melebihi 0.04 mg/l dan kepekatan klorida melebihi 250 mg/l.

•

Warna pula adalah disebabkan oleh ferum, magnesium atau bahan organik yang terdapat dalam air.

Tujuan Rawatan Air

TEKNIK-TEKNIK RAWATAN AIR

Melibatkan kaedah-kaedah fizikal seperti: i.

Penyaringan/penabiran (screening)

ii.

Penyingkiran kersik (grit removal)

iii.

Teknik2 fizik kimia dimana bahan pencemar ditukar secara kimia & disingkirkan secara fizikal

Proses:

Penyaringan/Penabiran Tujuan utama proses penyaringan ini ialah : •

Menyekat kemasukan pepejal terampai seperti sampah sarap ke dalam loji rawatan air.

•

Mengelakkan pam, paip dan alatan daripada tersumbat atau rosak.

Terdapat dua jenis penyaring digunakan iaitu : •

Penyaring kasar – untuk menyaring bahan2 terapung yg lbh besar spti sampah-sarap & ranting2 kayu

Penyaring halus – untuk menyingkirkan bahan2 terapung yg lebih kecil spti tumbuhan air, dedaun & sebginya

Penyingkiran Kersik •

Kersik merupakan bahan yang tidak mudah hancur seperti pasir, batu kelikir dan logam-logam.

•

Pembuangan kersik ini dilakukan bertujuan untuk mengelakkan kerosakan pada pam dan mengurangkan bahan pepejal daripada memasuki ke dalam loji rawatan.

•

Kersik dibuang dengan cara membina kebuk pada pintu masuk air. Dengan cara ini halaju aliran air dapat diperlahankan dan dengan ini membolehkan kersik tersebut mendap.

•

Tujuan utama proses pengudaraan adalah untuk:  Memasukkan oksigen dari atmosfera ke dalam air mentah bagi

meningkatkan kualitinya.  Menghapuskan bau dan rasa tidak enak yang disebabkan oleh gas

hidrogen sulfida dan tumbuhan alga. Menghilangkan sifat mudah karat yang disebabkan oleh karbon dioksida dan mengoksidakan ferum dan manganan

•

Proses ini dilakukan jika keadaan air mentah benar-benar memerlukannya

•

Air yang banyak kandungan alga memerlukan pengklorinan awal bagi memusnahkannya

Tujuan utama: Mengoksida kandungan besi & mangan di dalam air  Menghalang pembiakan alga yang menyebabkan komponen loji rawatan

tersumbat& bersifat karsinogenik

Tujuan utama proses ini adalah untuk mendapatkan pembauran bahan kimia secara pantas dan menyeluruh dalam air yang dirawat. Campuran bahan kimia yang tidak mencukupi dan tidak mengikut peraturan akan merosakkan proses penggumpalan di dalam tangki penggumpalan. Ini akan memberi kesan buruk kepada keupayaan loji dan juga pembaziran bahan-bahan kimia

•

Dilakukan hanya untuk air mentah yang mempunyai kandungan pepejal terampai yang sangat tinggi & mengakibatkan air menjadi keruh

•

Air yang mempunyai kandungan bahan terampai di bawah 1,000 mg/l tidak memerlukan pemendapan awal

•

Sekiranya diperlukan, masa tahanan yang digunakan ialah antara 30 – 60 minit

•

Pengentalan dan penggumpalan dalam proses pengenapan dan penapisan air asasnya adalah untuk mendapatkan kadaralir yang tinggi secara ekonomi.

•

Pengentalan ialah proses di mana bahan-bahan kimia dicampur dan diaduk ke dalam air lalu berlaku tindakbalas yang menghasilkan zarah mikroskopik dan seterusnya mendak ke bawah.

•

Penggumpulan ialah proses zatah halus dan koloid bergabung sesama sendiri dan mendap apabila halaju air diperlahankan.

•

Bahan-bahan pengental yang biasa digunakan ialah :

•

•

Aluminium sulfat [Al2(SO4)3] atau alum, digunakan dengan meluas kerana harganya murah dan berkesan.

•

Ferik klorida (Fe Cl3) dan ferik sulfat [Fe2(SO4)3], merupakan agen pengoksida yang kuat. Bahan ini jarang digunakan kerana mempunyai sifat menghakis yang kuat.

•

Koperas berklorin (Fe SO4), iaitu campuran ferik klorida, ferik sulfat dan klorin. Ia merupakan bahan pengental yang kuat.

•

Natrium aluminat (Na2Al2NO4), jarang digunakan sebagai bahan pengental kerana harganya mahal.

Terdapat beberapa kaedah digunakan dalam proses penggumpulan, di antaranya ialah : •

Tangki beradang

•

Tangki penggumpalan dengan pengayuh berputar

Pengenapan ialah proses pemberbukan mengalami endapan dan enapan. Melalui proses ini dapat mengurangkan jumlah zarah terampai yang akan dibuang melalui proses penapisan. Selain dari itu, ia juga dapat menghapuskan bakteria di dalam air. Kajian menunjukkan 90 – 99% bakteria di dalam air dapat dihapuskan jika pengendalian sistem pengenapan dilakukan dengan teliti. Tiga jenis tangki pengenapan utama iaitu : •

Tangki aliran mendatar (horizontal flow tank).

•

Tangki aliran menaik (rising flow tank).

•

Tangki aliran pilin (spiral flow tank

Rajah : Tangki Mendapan Aliran Mendatar

Rajah : Tangki Mendapan Aliran Jejari

Rajah : Tangki Aliran Menaik

•

Penapisan ialah proses membuang zarah bukuan yang halus dan bahanbahan terampai yang lain. Bahan-bahan ini tidak dapat dibersihkan semasa proses penyaringan dan pengenapan.

•

Antara jenis-jenis penapis yang digunakan ialah :



Penapis pasir perlahan (slow sand filter)



Penapis pasir gravity deras (rapid sand filter)



Penapis tekanan – tegak atau mendatar (pressure filter)

Rajah : Penapis Pasir Perlahan

Rajah : Penapis Pasir Graviti Deras

Rajah : Penapis Tekanan Mendatar

Rajah : Penapis Tekanan Tegak

Pemfloridaan •

Pemfloridaan adalah proses menambahkan kandungan florida ke dalam air yang telah dirawat pada tahap yang dibenarkan.

Tujuannya adalah untuk mencegah penyakit dan kerosakan gigi. Bahan kimia yang digunakan ialah sodium silikon florida dengan kadar dos yang dibenarkan di antara 0.6 – 0.8 mg/liter

Pembasmian Kuman •

Pembasmian kuman ialah proses membunuh kuman yang masih terdapat di dalam air yang telah ditapis.

•

Terdapat banyak kaedah untuk membunuh kuman, di antaranya ialah dengan menggunakan ozon, sinar ultra-ungu dan klorin.

•

Lazimnya penggunaan klorin digunakan kerana mempunyai harga yang murah, senang dikendalikan dan disukat serta berupaya membasmi kuman di dalam sistem agihan.

Kesimpulan Setelah tugasan ini selesai dijalankan, kini kami lebih memahami tentang konsep rekabentuk loji rawatan air. Faktor-faktor penting perlu diambil kira sebelum menjalankan operasi rawatan dijalankan. Kami juga lebih memahami, konsep atau prosedur rawatan air. Ini lebih men jelaskan lagi kitaran air yang kita gunakan setiap hari. Setiap proses adalah pen ting dan mempunyai tujuan-tujuan tertentu. Dari semua aspek, kami boleh simpulkan bahawa pemilihan tapak adalah penting. Ia memerlukan kedudukan strategik. Factor keperluan harus di titik beratkan agar bersesuaian dengan jumlah bekalan air yang dibekalkan untuk jumlah keseluruhan penduduk.

SEKIAN, TERIMA KASIH.

Rujukan i.

Modul Politeknik.

ii.

Rujukan Kejuruteraan Bekalan Air, University Teknologi Malaysia

iii.

Kakitangan Syarikat Bekalan Air Terengganu (SATU)

iv.

Maklumat Daripada Loji Air Kepong

v.

Maklumat Daripada Loji Air Bukit Losong

vi.

Internet References