I.
TUJUAN
·
Menentukan efisiensi penyisihan air dengan
proses filtrasi menggunakan membran keramik
II.
ALAT DAN BAHAN YANG DIGUNAKAN
2.1
Bahan yang digunakan :
·
Unit pengolahan air membran keramik
·
Air demineral
·
Air sungai
2.2
Alat yang digunakan :
·
Stopwatch
·
Beaker glass plastik
·
pH meter
·
konduktometer
·
pengaduk
·
spatula
·
pipet ukur
·
bola karet
III.
DASAR TEORI
Untuk memperoleh air bersih yang
layaj dikonsumsi diperlukan suatu cara yang baik. Salah satu metode alternatif
lain yang digunakan adalah filtrasi (penyaringan) dengan memanfaatkan teknologi
membran, khususnya membran keramik dengan media filtrasi menggunakan zeolit.
Hal ini dapat membantu persediaan air bersih yang dapat dikonsumsi, metode ini
juga dapat diterapkan didaerah perdesaan yang berada ditepi sungai ataupun
sumber air lainnya.
Membran didefinisikan sebagai suatu
media berpori berbentuk seperti tabung atau film tipis, bersifat semifermiabel
yang berfungsi untuk memisahkan partikl dengan ukuran molecular (spesi) dalam
suatu sistem larutan. Spesi yang memiliki ukuran yang lebih besar dari pori
membran akan tertahan sedangkan spesi dengan ukuran yang lebih kecil dari pori
membran akan lolos melalui pori membran. Filtrasi membran dapat menyaring
polutan / kontaminan yang tidak diinginkan berdasarkan ukuran partikelnya.
Sederhananya jika ukuran pori-pori membran harus lebih kecil dari itu.
Membran terdiri dari 2 jenis yaitu
porous membran dan non-porous membran. Aplikasi dari non- porous membran sudah
banyak digunakan di indonesia, salah satunya membran yang terbuat dari plastik
polikarbonat untuk memproduksi air bersih yang dibuat oleh seorang ahli membran
kelas dunia yang bernama Dr. I Gede Wenten. Ia membuat sendiri membran filter
yang telah diaplikasikan di NTT untuk mengkonversikan air limbah dan air hujan
menjadi air minum, lainnya yaitu mengubah air sungai menajdi air minum tanpa
zat kimia apliksi PT. PERTAMINA UP II. (HTTP.www.pemurnian air minum
wenten.pdf).
Porous membran jenis membran
inorganik seperti membran keramik menggunakan media filter dalam pengolahannya.
Media filter yang digunakan adalah pasir, kerikil, ijuk, lempung, arang dan
bentonit (alam atau sintetik).
Membran didefinisikan sebagai suatu
media berpori berbentuk seperti tabung atau film tipis, bersifat semifermiabel
berfungsi untuk memisahkan partikel dengan ukuran molecular (spesi) dalam suatu
sistem larutan. Spesi yang memiliki ukuran yang lebih besar dari pori membran
akan tertahan sedangkan, spesi dengan ukuran yang lebih kecil dari pori memnran
akan lolos melalui pori membran.
Jenis-jenis membran berdasarkan
jenis pemisahan dan strukturnya, membran dapat dibagi menjadi 3 kategori :
(Wahyu Hidayat, 2007)
Membran.
Sweep (berupa cairan atau gas) digunakan untuk membawa permeate hasil
pemisahan.
·
Porous membrane. Pemisahan berdasarkan atas
ukuran partikel dari zat-zat yang akan dipisahkan. Hanay partikel dengan ukuran
tertentu yang dapat melewati membran sedangkan sisanya akan tertahan.
Berdasarkan klasifikasi mesopores (2-50nm), dan micropores (<2nm). Porous membrane
digunakan padda microfiltration dan ultrafiltration.
·
Non-porous membrane. Dapat digunakan untuk
memisahkan molekul dengan ukuran yang sama, baik gas maupun cairan. Pada
non-porous membrane, tidak terdapat pori seperti halnya porous membrane.
Perpindahan molekul terjadi melalui mekanisme difusi. Jadi molekul terlarut
didalam membran, baru kemudian berdifusi melewati membran tersebut.
·
Carrier membrane. Pada carriers membrane,
perpindahan terjadi dengan bantuan carrier molecule yang mentransportasikan komponen
yang diinginkan untuk melewati membran. Carrier molecule memiliki afinitas yang
spesifik terhadap salah satu komponen sehingga pemisahan dengan selektivitas
yang tinggi dapat dicapai.
Proses pemisahan dengan membran
dapat tercapai karena membran mempunyai
kemampuan untuk memindahkan atau memissahkan suatu komponen dari suatu
campuran umpan dengan lebih mudah dari komponen lain. Hal ini disebabkan
perbedaan sifat fisik dan kimia antara membran dengan komponen yang dapat
dilewatkan.
Upstream merupakan sisi umpan yang
terdiri dari bermacam-macam molekul (komponen) yang akan dipisahkan, sedangkan
down stream adalah sisi permeat yang merupakan hasil pemisahan. Pemisahan ini
terjadi karena adanya gaya pendorong (drivng force) yang berupa perbedaan gaya
gerak listrik, perbedaan temperatur, perbedaan konsentrasi dan perbedaan
tekanan.
Kinerja membran atau efisiensi
membran ditentukan oleh dua parameter yaitu fluks dan rejeksi (penolakan).
(Mulder, 1996).
·
Fluks volum (Jv)
Fluks didefinisikan sebagai zat yang
dapat menembus membran tiap satuan luas membrane per satuan waktu. Fluks
demikian dapat dinyatakan sebagai fluks volum (Jv) yang dinyatakan sebagai
berikut :
V
Jv =
At
Dimana :
Jv = fluks volum
A = luas permukaan
V = volum permeat
T = Waktu
Fluks volume dihitung berdsarkan
grafik volume permeat vs waktu dari tiap-tiao tumpuhan.
·
Rejeksi
Rejksi menunjukkan
besarnya kandungan garam yang tertahan pada permukaan membrane yang tidak
menembus membrane dinyatakan sebgai berikut :
Cp
R=(
1- ) X 100%
Cf
Dimana :
R = Rejeksi (%)
Cp = konsentrasi solute dalam permeat (
ppm)
Cf = konsentrasi solute dalam umpan (ppm)
Jika konsentrasi
rejeksi yang diperoleh cukup besar (100%) air bersih yang diperoleh cukup murni
(hampir tidak mengandung kadar garam).
Membran keranik,
material berpori sebagai komposit dengan komponen pertama adalah bagian padat
dan komponen kedua adlaah fassa udara didalam pori. Keramik yang digunakan
sebagai membran memiliki pori dengan rentang ukuran antara 1 μm hingga mendekati
1 mm. Rentang ukuran tersebut termasuk dalam kategori liquid phase pore atau
spatial pore (atau disebut juga macropore).
IV.
PROSEDUR KERJA
1.
Menyiapkan sampel lumpur
2.
Melarutkan lumpur, lalu menyaringnya
3.
Memasang membran pada modul membran
4.
Mengalirkan umpan yang berupa limbah cair dari
tangki umpann modul membran dan kembali ke tangki umpan
5.
Mengatur tekanan yang diinginkan
6.
Menampung permeat yang dihasilkan
7.
Melakukan analisi pada umpan dan hasil
pengolahan dengan mengukur pH, TDS
Tidak ada komentar:
Posting Komentar