Lampiran DPP C2 (b) - 1 Page 1 of 19 Institut Kemahiran MARA Kuching, Sarawak INFORMATION SHEET PROGRAMME SIJIL TEKNOLOGI BANGUNAN (STN) SESSION NOV 2020 – APRIL 2021 SEMESTER 2 CODE /COURSE TCB20082 BUILDING SERVICES SHEET NO IS 01 LECTURER MOHAMAD AMRIE BIN HANAPI WEEK 1 TOPIC UNIT 1.0 WATER SUPPLY SUB-TOPIC 1.1 Introduction 1.2 Water Treatment Stage 1.3 Transmission of Treated Water Stage TOPIC LEARNING OUTCOME At the end of the lesson, student should be able to: 1. Identify the source of water. 2. Elaborate water treatment stage and process.
Lampiran DPP C2 (b) - 1 Page 2 of 19 PENGENALAN Air penting kepada kehidupan manusia di alam sejagat ini . 75% daripada permukaan bumi ini adalah dilitupi oleh air . H2O adalah sebatian , terdiri daripada Hodrogen & Oksigen . Badan manusia mengandungi 75 % kandungan air . Seseorang itu memerlukan 3 liter air sehari . Kitaran hidrologi - adalah proses peredaran air semula jadi secara berterusan bagi air bawah permukaan dan air permukaan . Ia membentuk satu kitaran semulajadi bagi menghasilkan sumber air . Keperluan dan fungsi air : 1. Domestik 2. Industri 3. Pertanian 4. Janakuasa 5. Rekreasi KITARAN HIDROLOGI Proses ini menerangkan air semula jadi secara berterusan bagi air bawah tanah dan air dipermukaan bumi, untuk membentuk suatu kitaran bagi menghasilkan sumber air . Kondensasi – Adalah proses pertukaran wap air kepada titisan air hujan SUMBER AIR TERBESAR i. Air Permukaan ii. Air Sungai iii. Air tasik iv. Air kawasan tadahan v. Air jeram di pergunungan vi. Air laut vii. Ais di kutub
Lampiran DPP C2 (b) - 1 Page 3 of 19 SUMBER BEKALAN AIR i. 1. (a) Sumber dipermukaan bumi (air sungai, tasik, takungan) Air permukaan ialah air yang terdapat di permukaan bumi seperti tasik semula jadi, tasik buatan, sungai dan kolam, air ini kadang kala tercemar oleh aktiviti yang dijalankan oleh manusia . (b) Sumber dibawah permukaan bumi (air telaga, air mata, air sungai bawah tanah) Air dibawah bumi ialah air yang terdapat di dalam tanah sama ada berhampiran dengan permukaan atau jauh ke dalam tanah. Air didalam bumi juga boleh dipam keluar dan dirawat untuk digunakan. 2. Air Sungai Sungai adalah saliran semula jadi yang mengalir air permukaan berpunca dari hujan atau aliran air lain dibumi. Sungai mempunyai aliran tinggi semasa musim hujan dan aliran rendah semasa musim kemarau, jika air sungai melimpah tebing maka berlakulah banjir . 3. Air Tasik Tasik terbentuk apabila air bertakung secara semula jadi akibat aliran dari tanah tinggi yang tersekat oleh topografi bumi. Biasanya tasik mengandungi air tawar, namun begitu terdapat juga tasik mengandungi air masin. 4. Waduk Waduk ialah takungan air yang terhasil daripada pembinaan empangan. Waduk juga dikenali sebagai tasik buatan manusia dan digunakan untuk membekalkan air ke kawasan pertanian. Air dihantar ke loji untuk diolah sebagai air bekalan. Waduk berfungsi sebagai penahan air sewaktu musim hujan bagi mengelakan kawasan di sebelah hilir sungai banjir.
Lampiran DPP C2 (b) - 1 Page 4 of 19 5. Mata Air Mata air ialah punca air yang mengalir secara semula jadi di lereng bukit, mata air berpunca daripada penemuan antara lapisan telap dengan lapisan tidak telap apabila aras air bumi berada lebih tinggi daripada titik pertemuan tersebut (rujuk). Air larian permukaan : Ialah air yang mengalir di atas permukaan bumi ke tasik / sungai Saliran : Ialah perantara yang memindahkan air dari permukaan bumi ke laut. Air mineral : - Ialah air yang dikeluarkan dari telaga tiub dan mempunyai kualiti yang baik. - Air ini boleh terus dibotolkan dan dipasarkan setelah mendapat kebenaran pihak berkuasa . Akuifer : Adalah lapisan tanah yang mengandungi air. Kersik : Ialah bahan yang tidak mudah hancur contohnya pasir, batu kerikil, ranting kayu, kaca dan bahan organik seperti kulit telur dan biji buah - buahan dll. FAKTA – FAKTA PENTING DALAM SUMBER BEKALAN AIR Penyejatan : Adalah pertukaran bentuk air daripada cecair kepada wap. Pemeluapan : Ialah pertukaran bentuk air daripada wap kepada cecair (pemeluapan adalah berlawanan dengan penyejatan) Curahan : Ialah proses pemindahan air dari atmosfera ke permukaan bumi dalam bentuk hujan, salji atau hujan batu . Pintasan : Ialah air curahan (hujan) yang jatuh ke atas tumbuhan dan terus menyejat dan kembali ke atmosfera tanpa tersentuh dengan bumi.
Lampiran DPP C2 (b) - 1 Page 5 of 19 Sejat peluhan : Ialah kuantiti air yang dipindahkan dari tanah melalui proses perpeluhan tumbuhan (iaitu melalui akar, batang, dahan, ranting seterusnya daun) Penyusupan : Ialah proses pengaliran air dari permukaan tanah ke dalam tanah semula. Tangki simpanan loji: Menyimpan air yang telah diolah (rawat) di loji rawatan sebelum disalurkan untuk diagihkan kepada pengguna melalui tangki pengimbang dan tangki perkhidmatan. Tangki pengimbang: Menerima bekalan air bersih dan mengagihkan kepada satu atau beberapa tangki perkhidmatan. Tangki ini mampu menyimpan sehingga 450m³ hingga 9000 m³. Tangki perkhidmatan: Ialah tangki yang membekalkan air yang diterima dari tangki pengimbang untuk diagihkan kepada kawasan agihan seperti kawasan perumahan, perindusterian.Tangki ini berbentuk seperti bentuk cendawan, bentuk tangki selinder, bentuk tangki segi empat serta tangki berbentuk bulat. TANGKI IMBANGAN STESEN PUM
Lampiran DPP C2 (b) - 1 Page 6 of 19 CONTOH TANGKI AIR & TANGKI TERNAIK KITARAN PROSES PERJALANAN AIR
Lampiran DPP C2 (b) - 1 Page 7 of 19 KEKERUHAN AIR Air yang tidak jernih tetapi kotor dalam ertikata lain penembusan cahaya terhalang dikenali sebagai air keroh, ia diukur dengan Turbidimeter Lilil Jackon 1900 dalam ukuran 1 mg / L Lsio = Unit Kekeruhan ( NTU ) WARNA DAN BAU Satu ukuran yang penting dalam rawatan air ialah warna, bau dan keruh dipanggil “parameter fizikal kualiti air minuman “ (kualiti ini orang awam tidak akan minum) ia disebabkan bahan organik (alga dan sebatian humik) Bagi membolehkan air diminum, ujian pelarasan pH (pure of hydrogen) hendaklah dilakukan. Ujian ini adalah untuk mengukur kepekatan Ion hydrogen, dimana molekul air, HOH biasa ditulis sebagai H2O (H2O). Pengukuran pH dilakukan secara elektronik. Di negara kita, Malaysia 97% airnya masih bersih. Kebanyakan air dipermukaan seperti anak sungai dan sungai adalah merupakan sumber utama air. Ada juga air telaga tiub diambil sebagai air mineral. Menurut Jabatan Alam Sekitar, daripada 120 kawasan takungan air 62 batang sungai dikenal pasti sebagai tercemar (kajian tahun 2003). Sungai yang tercemar amat kotor airnya. Ia dicemari oleh berbagai jenis pencemaran. Air yang kotor dicemari dengan najis, kimia toksid merbahaya dan pencemaran berat dari ladang-ladang ternakan, premis-premis setinggan, tapak pembinaan, premis perindusterian dan juga premispremis yang mempunyai tangki septik individu. Air sungai yang tercemar boleh menyebabkan wabak penyakit pembawa air seperti kolera (taun), tifoid, disenteri serta hepatitis. Sisa kimia toksid boleh mengakibatkan barah, terencat akal, kecacatan, kemandulan dan lain-lain. Oleh itu air merupakan sumber yang mesti dilindungi daripada sebarang bentuk pencemaran kerana semua makhluk di muka bumi ini memerlukan air untuk hidup ia menjangkau segala aktiviti antaranya perindustrian, pertanian, pelayaran, pengangkutan, domestik dan lain-lain .
Lampiran DPP C2 (b) - 1 Page 8 of 19 SIFAT – SIFAT AIR 1. Sifat fizik 2. Sifat Kimia 3. Sifat biologi 1. Sifat fizik air - Ialah kandungan bendasing dalam bentuk fizikal dimana boleh dilihat, dirasa dan dihidu - berbau seperti sampah, pasir, lumpur, daun, bangkai dll. Kandungan tersebut boleh mengubah rasa , warna dan bau menyebabkan kekeruhan pada air. - fizikal air boleh diukur dari segi warna, kekeruhan, rasa dan bau (pepejal terampai dan pepejal terlarut) 2. Sifat kimia air Ialah kandungan bendasing berbentuk kimia organik atau tidak organik yang terdapat didalam kandungan air. 3. Sifat biologi air Ialah kandungan bendasing dalam bentuk organisma makro yang terdiri daripada bakteria , virus, fungus, alga, protozoa dll . Manakala oganisma mikro pula ialah organisma yang terdapat didalam air yang tidak kelihatan oleh mata kasar tetapi boleh dilihat dengan bantuan mikroskop . Bendasing yang terdapat dalam air secara amnya ada 2 jenis : a. Makro b. Mikro a. Makro Bendasing kasar yang dapat dilihat dengan mata.
Lampiran DPP C2 (b) - 1 Page 9 of 19 b. Mikro Bendasing halus tidak dapat dilihat oleh mata kasar (zarah, kelodak dan tanah pencemaran, bahan kimia dan bakteria). PEPEJAL Definisi pepejal didalam air ialah sisa air. Dalam air sisa bahan selain dari air dikira pepejal atau residu dari penyejatan. VIRUS Logam berat seperti arsenik dan merkuri, bahan organik toksik surih . Manakala sisa organik buangan dari loji - loji industri boleh dirawat. Ada pun sisa industri tak organik lebih rumit untuk dirawat . Sisa perindustrian iaitu haba juga menyebabkan perubahan terhadap ekologi sesuatu sungai atau tasik. Tindakan ini mengurangkan oksigen terlarut ( DO ) Oksigen terlarut di dalam air adalah penting untuk kominiti akuatik yang sihat, semakin panas air semakin kurang oksigen dan hidupan air akan mati. Catatan : Sisa perindustrian Sisa perbandaran Sisa pertanian (akuakultur / endapan bahan tak organik ) CONTOH : ANALISA TIPIKAL AIR (MGL) 1. Bikarbonat = 116 2. Kalsium = 37 3. Flourida = 0.2 4. Magnesium = 1.76 5. Sulfat = 8.57 6. Natrium / sodium = 12.2 7. Klorida = 3.27 8. Potassium / kalium = 0.8 9. Hardness / keliatan = (CaCo3 74)
Lampiran DPP C2 (b) - 1 Page 10 of 19 Total dissolved silods / Jumlah pepejal yang terlarut = 149 # pH yang terbaik = 7.5 Kenyataan air di atas adalah yang terbaik untuk diminum. Sumber bekalan air di Malaysia terus disalurkan ke loji rawatan, ia perlu diberi rawatan permulaan terlebih dahulu yang merangkumi, storan air mentah, penapisan, rawatan kimia awalan, pengudaraan dan pengentalan. Walau bagaimana pun setiap loji rawatan ada kelainannya tapi menepati piawaiannya. Tujuan rawatan air adalah : 1. Menghapuskan pencemaran . 2. Mengurangkan sifat karat air . 3. Membuang bau dan rasa yang tidak enak serta warna . 4. Menghapuskan gas terlarut yang menyebabkan air tidak segar. 5. Membunuh semua organisma terutama yang berpotensi membawa penyakit . 6. Supaya sesuai untuk kegunaan domestik (diminum , memasak, membasuh dll ) LOKASI LOJI RAWATAN AIR 1. Bergantung kepada di mana sumber air mentah boleh diperolehi. 2. Lazimnya di tepi sungai atau tasik perlu didirikan bersebelahan dengannya. 3. Kebiasaanya dibina di hulu sungai, kerana airnya lebih bersih jika dibandingkan dikawasan berdekatan dengan bandar . 4. Daripada segi aras, loji rawatan air harus berada pada tempat yang lebih tinggi supaya air dapat diagihkan secara graviti . Sumber air dan Intake (muka sauk) 1. Punca air di Malaysia adalah dari air permukaan (sungai, tasik,kolam dan empangan) 2. Perlu diberi rawatan (membuang bahan organik, bukan organik dan juga makro organisma)
Lampiran DPP C2 (b) - 1 Page 11 of 19 a. Kadar alir minima Kadar alir minima mestilah melebihi kadar keperluan sistem bekalan itu diwaktu musim kemarau / kemuncak . Kadang-kadang sistem direka supaya air berlebihan pada musim banjir atau hujan lebat dapat disimpan /diempang untuk digunakan pada musim kemarau bagi tujuan ini empangan harus dibina merentasi sungai tersebut. b. Kualiti air Mesti mengikut Piawaian Air Minuman, WHO yang digunakan untuk rawatan sebelum boleh diminum. Jika air mentah melebihi paras piawaian yang dikehendaki oleh WHO, satu rawatan berteknologi tinggi perlu dijalankan dengan kos penyenggaran mungkin meningkat. PENGAMBILAN AIR (PROCESS OF INTAKE) 1. Adalah proses membina pusat pengambilan untuk mengumpul air dan menyalurkan ke loji rawatan seterusnya. 2. Air akan melalui proses rawatan tertentu sebelum dibekalkan kepada pengguna melalui cara-cara berikut : a. Cara graviti b. Cara berpam c. Cara graviti dan berpam a. Cara graviti. Kaedah ini digunakan apabila aras air permukaan lebih tinggi daripada aras loji rawatan. Kaedah ini dapat menjimatkan kos berbanding menggunakan pam (bermasalah jika paras air rendah). Kedudukan Muka Sauk perlulah diberi perhatian .
Lampiran DPP C2 (b) - 1 Page 12 of 19 b. Cara berpam Adalah menggunakan jentera mengepam untuk menjana loji rawatan. c. Cara Gravity dan Pam Merupakan kombinasi antara kedua kaedah tersebut. Dipraktikkan apabila aras loji rawatan berada lebih tinggi dari aras sumber air mentah. PROSES RAWATAN AIR MENTAH Proses rawatan air mentah dilaksanakan dengan pelbagai kaedah dan ianya berbeza - beza pada sesuatu kawasan. Kajian sumber air dan pemeriksaan kualiti air perlu dilakukan dengan rapi. Ada beberapa jenis kaedah rawatan air dipraktikan: ( rujuk ketetapan JBA) 1. Penapisan 2. Pengudaraan 3. Pengentalan 4. Tangki pemendapan utama. 5. Penapisan kedua. 6. Proses pembasmi kuman. 7. Proses penyesuaian. 8. Proses Fluoridasi 1. Penapisan (Intake Process) Dikatogerikan kepada dua bahagian penapisan (di Muka Sauk) a. Penapisan Kasar. b. Penapisan Halus. a) Penapisan Kasar Air akan melalui jaringan tabir kasar (diperbuat dari bar-bar keluli berukuran 25 mm jarak antara 100 mm c/c, supaya bahan kasar dapar di singkirkan, penyaringan di pasang condong bagi memudahkan pembersihan dilakukan.
Lampiran DPP C2 (b) - 1 Page 13 of 19 b) Penapisan Halus. Jaringan dipasangkan selepas tapisan kasar, sekiranya tiada takungan air mentah, jika ada ianya dipasang pada aliran air keluar kolam takung tersebut, ia boleh menyingkirkan bahan terapung halus (diperbuat dari bar-bar keluli berukuran Ø 6 mm). Takungan (stor) air mentah: - sumber air dari sungai perlu disimpan ke tempat takungan. (pengstoran) - tujuan simpanan di atas agar dapat menyeragamkan aliran air ke loji rawatan . - dapat mengelak air bermutu rendah, semasa aras aliran sungai rendah. - dapat mengurangkan mendapan pepejal dan organisma mikro dalam air. - masa terbaik pengstoran air di kolam takungan ini ialah 7 hingga 15 hari. 2. Pengudaraan. Air akan dicampurkan dengan atmosfera secara membentuk gelembong - gelombong udara dibahagian dasar air yang dirawat, dengan cara menjatuhkan air secara bebas. - Pengudaraan boleh menyingkirkan bau dan rasa. (hidrogen dan alga) - Karbon monoksida juga dapat dikurangkan dan dapat membuang karat air . - Ferum dan mangan perlu dibuang @ disingkirkan (jika ada ia berwarna dan berbau) Kaeadah pengudaraan air mentah . a . Pengudaraan percik. b. Pengudaraan air terjun / apron. i. Pengudaraan dulang. ii. Pengudaraan resapan udara.
Lampiran DPP C2 (b) - 1 Page 14 of 19 3. Pengentalan . - untuk membantu pemendapan zarah-zarah halus. - bahan kimia perlu dicampurkan dengan air mentah supaya zarah- zarah halus dan bahan koloid bercamtum menjadi mendakan besar disebut “ flok “. - semakin besar dan berat flok semakain mudah termendak / disingkirkan . - proses ini dinamakan ” proses flokuslasi “ - bahan kimia yang digunakan ialah “ alum “ atau aluminium sulfate atau dipanggil tawas ( al 2 c s o 4 ) ( 3 18 h2 o ) - ia murah dan berkesan Percampuran menyeluruh : - Bahan pengentalan amat berkesan sekiranya air mentah disebatikan. - Jika campuran menyeluruh tindak balas akan berlaku sekaligus lalu menghasilkan flok. - Proses penganjauwan ini disebut “ pengentalan “ - Antara kaedah pengentalan yang dibuat : 1. Tangki beradang . 2. Percampuran kilat 3. Percampuran plat panjang . Pemberbukuan : - Flok terbentuk sebaik sahaja percampuran berlaku, ia bersifat halus dan memerlukan masa untuk menyatukan flok yang lebih besar atau antara flok . - Ini memerlukan satu tangki bertujuan pemberbukuan, iaitu tangki beradang. - Pengayuhan juga diperlukan untuk berputar secara paksi menegak @ mendatar, masa yang diperlukan 20 – 45 minit . Halaju kayuhan pula ialah 0.15 – 0.6 m / saat . - Luas permukaan kebok ialah 20%
Lampiran DPP C2 (b) - 1 Page 15 of 19 4. Tangki pemendapan utama : - Merupakan proses rawatan utama juga selepas rawatan awalan ia itu proses pengentalan. - Flok perlu dikawal rapi kerana ia mudah pecah (bercampur dengan air semula) - Faktor penting adalah halaju aliran air perlu dikawal supaya flok tertinggal manakala air bersir terus mengalir. - Terbaik halaju air ialah 30 – 60 cm / saat agar flok tidak pecah, ia tidak mudah mendak jika air laju @ perlahankan 5. Penapisan kedua : - bertujuan menghapuskan pepejal terampai dan bahan organik . - walaupun melalui beberapa proses, air masih mengandungi pepejal halus seperti bakteria, bau dan warna. Oleh sebab itu penapisan kedua perlu dilakukan. - merupakan proses penyaluran air melalui lapisan batu dan pasir @ biji – bijian. Penyucian air melalui penapisan boleh dicapai melalui 3 jenis turasan berikut : i. Turas pasir perlahan ii. Turas pasir cepat iii. Turas tekanan . 6. Proses pembasmi kuman : - Klorin dimasukkan bagi memastikan air bersih dan selamat diminum. Ia juga dapat membasmi kuman dan bekteria serta organisma patogenik didalam air bersih. - Jumlah klorin perlu didoskan bergantung kepada kualiti air . - Klorin akan bertindak balas dengan air jika pH melebihi 5.0 . - Dos klorin tidak terlalu banyak @ sedikit antara 0.3 – 11 mg / 1ml - Masa sentuhan 30 minit .
Lampiran DPP C2 (b) - 1 Page 16 of 19 7. Proses penyesuaian (conditioning) - Proses memasukkan larutan kapur terhidrat ke dalam air, supaya tidak menghakis dan mengakibatkan nilai pH air diantara 6.5 – 9.0 (bersifat alkali) 8. Proses fluoridasi : - Bertujuan untuk mencegah kerosakkan gigi. Larutan bahan kimia florida dimasukkan ke dalam air bersih pada kadar yang ditetapkan sekurang - kurangnya 0.6 mg / 1ml dan tidak lebih 0.9 mg / 1 ml. - Baru dibekalkan kepada pengguna. PROSES PENGENTALAN TANGKI PEMENDAPAN
Lampiran DPP C2 (b) - 1 Page 17 of 19 TANGKI AIR BERSIH TANGKI PENAPIS RUMAH PAM
Lampiran DPP C2 (b) - 1 Page 18 of 19 KESIMPULAN : Punca dan sebab-sebab pencemaran air adalah banyak. Kita hanya membincangkan beberapa perkara berkaitan sahaja, kesan pencemaran ke atas samudera dan air dalam tanah atau kesan racun tak organik seperti mekuri dan cadmium ke atas hidupan akuatik juga memerlukan pemerhatian. Contoh Kolam Takungan Air Dan Loji Rawatan Air Yang Ada Di Negara Ini Yang Digunakan Untuk Merawat Air Yang Tercemar PROSES PENGUDARAAN
Lampiran DPP C2 (b) - 1 Page 19 of 19 REFERENCE 1. Benjamin Stein, (2000), Mechanical And Electrical Equipment for Buildings, 9th Edition, John & Sons. Inc. 2. David V. Chadderton. (1991). Building Services Engineering, E & FN SPON. 3. Frederick E Hall. (1994). Building Services and Equipment, Vol 2, 2nd Eition. Longman.