Dimensi Pipa Dosis Kimia: Diameter, Kecepatan, dan Headloss Hazen–Williams

Target: insinyur desain stasiun pengolahan air limbah (municipal & industri) di Vietnam, Indonesia, Malaysia, dan Thailand Waktu baca: ~6 menit Alat terkait: Dimensi pipa dosis · Panduan desain

Prinsip

Pipa dosis membawa reagen (koagulan, asam/basa, antiscalant, Natrium hipoklorit) dari pompa dosis ke titik injeksi. Salah diameter → kecepatan terlalu rendah (polimer menggumpal, endapan) atau terlalu tinggi (kavitasi, erosi, headloss meledak). Hitung diameter dari debit puncak, lalu headloss Hazen–Williams untuk menentukan ukuran pompa.

Rumus dasar

Q_desain = Q × k (k = faktor puncak) atau Q_peak yang dimasukkan (m³/hari); Q_s = Q_desain / 86400 (m³/s); D = √(4·Q_s / (π·v)) (m) → pilih DN standar ISO 6708; v_aktual = Q_s / (π·(D_int/2)²); h_f = 10,67·L·Q_s^1,85 / (C^1,85·D_int^4,87) (m, Hazen–Williams)

Kecepatan: kimia 0,5–1,0 m/s, air limbah / air 0,6–1,5 m/s. C = nilai Hazen–Williams material (PVC ~150, PE ~140, besi cor / baja karbon ~130, stainless ~130–140). Headloss selalu dihitung pada debit puncak (Q·k).

Contoh

Q = 5000 m³/hari, k = 2,5 → Q_desain = 12 500 m³/hari = 0,1447 m³/s; v = 1,0 m/s: D = √(4·0,1447/(π·1,0)) = 0,429 m → DN 450. v_aktual = 0,1447 / (π·0,225²) = 0,911 m/s (dalam 0,5–1,0). L = 80 m, C = 150: h_f = 10,67·80·0,1447^1,85 / (150^1,85·0,45^4,87) ≈ 0,11 m.

5 kesalahan desain

1. Kecepatan terlalu rendah (< 0,5 m/s untuk kimia): polimer / koagulan mengendap, pipa mampet
2. Kecepatan terlalu tinggi (> 1,0–1,5 m/s): kavitasi & erosi, umur seal pompa turun
3. Pakai nilai C salah: C terlalu rendah (baja berkarat) → h_f meledak, pompa kekurangan tekanan
4. Lupa headloss di debit puncak: saat Q·k, h_f naik tajam (∝ Q^1,85) → pompa tak sanggup
5. Tidak cocokkan liner / elektroda terhadap reagen: korosi diam-diam — pilih material sesuai reagen

Tips operasi

Gunakan kalkulator pipa dosis dari debit harian dan bahan reagen untuk dapat diameter dan headloss. Cocokkan dengan pompa dosis — pipa dan pompa harus satu paket.

Kesimpulan

Pipa dosis: D = √(4·Q_s / (π·v)) h_f = 10,67·L·Q_s^1,85 / (C^1,85·d^4,87) jaga v 0,5–1,0 m/s (kimia), pilih DN standar, dan hitung headloss pada debit puncak. Unit yang benar menjaga dosis tetap akurat.