G12ari2_BAB II Tinjauan Pustaka

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Air Limbah
Air dimanfaatkan untuk berbagai macam
misalnya
untuk
kebutuhan
keperluan
domestik, irigasi atau pertanian, pembangkit
listrik, pelayaran di sungai, industri, wisata
dan lain-lain.2 Air limbah tergolong air
permukaan, ialah air yang terdapat diatas
permukaan tanah, tidak menglami infiltasi ke
dalam permukaan tanah.2
Air limbah domestik ialah air bekas yang tidak
dapat dipergunakan lagi untuk konsumsi
sehari-hari karena mengandung kotoran
manusia atau aktifitas dapur, kamar mandi,
dan cuci. Air limbah domestik mengandung
90% zat cair dan sisanya adalah padatan.12
Zat-zat yang terkandung dalam air buangan
diantaranya unsur-unsur organik yang
tersuspensi maupun terlarut sepereti protein,
karbohidrat, lemak, unsur-unsur anorganik
seperti garam, dan unsur logam serta
mikroorganisme.
Unsur-unsur
tersebut
memberikan corak kualitas air buangan dalam
sifat fisik, kimiawi, maupun biologi. 3 Kualitas
kimiawi dari air buangan domestik biasanya
dinyatakan dalam bentuk organik dan
anorganik. Karakteristik fisik dan kimiawi air
buangan domestik dapat dilihat dari Tabel 1
dan Tabel 2 berikut.
Tabel 1. Karakteristik fisik air buangan
domestik.2
Parameter
Penjelasan
Warna
Temperatur
Bau
Kekeruhan
Air buangan segar biasanya
berwarna agak abu-abu. Dalam
kondisis septic air buangan akan
berwarna hitam.
Suhu air buangan biasanya lebih
tinggi dari pada air minum.
Temperatur dipengaruhi
mikrobial, kelarutan gas, dan
viskositas.
Air buangan segar biasanya
memiliki bau seperti sabun atau
lemak. Dalam kondisi septic
berbau sulfur dan kurang sedap.
Kekeruhan air buangan sangat
bergantung pada kandungan zat
padat tersuspensi
Tabel 2. Karakterisitk kimiawi air buangan
domestik.3
Parameter
(mg/L)
Konsentrasi
Kuat
sedang
lemah
Total zat padat
1200
720
350
1.zat padat terlarut
850
500
250
2.zat padat
tersuspensi
BOD5
350
220
100
400
220
110
TOC
290
160
80
COD
1000
500
250
N total
85
40
20
P total
15
8
4
Cl-
100
50
30
Alkalinity (CaCO3)
200
100
50
Lemak
150
100
50
Limbah adalah buangan yang kehadirannya
pada suatu saat dan tempat tertentu tidak
berguna untuk lingkungannya karena dapat
merusak lingkungan. Limbah mengandung
bahan pencemar yang bersifat racun dan
bahaya. Limbah ini dikenal dengan limbah B3
(bahan beracun dan berbahaya). Bahan ini
dirumuskan sebagai bahan dalam jumlah
relatif sedikit tapi mempunyai potensi
pencemarkan/merusakkan
lingkungan
kehidupan dan sumber daya.4
Industri adalah kegiatan ekonomi yang
mengolah bahan baku, bahan mentah, barang
setengah jadi dan/ jadi menjadi barang dengan
nilai yang lebih tinggi untuk penggunaannya,
kegiatan rancang bangun, dan perekayasaan
industri. Limbah cair adalah limbah dalam
wujud cair yang dihasilkan oleh kegiatan
industri yang dibuang ke lingkungan dan
diduga dapat menurunkan mutu lingkungan. 5
Bahan beracun dan berbahaya banyak
dijumpai sehari-hari, baik sebagai keperluan
rumah tangga maupun industri yang
tersimpan, diproses, diperdagangkan, diangkut
dan lain-lain. Insektisida, herbisida, zat
pelarut, cairan atau bubuk pembersih deterjen,
amoniak, sodium nitrit, gas dalam tabung, zat
pewarna, bahan pengawet dan masih banyak
lagi untuk menyebutnya satu per satu. Bila
ditinjau secara kimia bahan-bahan ini terdiri
dari bahan kimia organik dan anorganik.4
pencegahan, penanggulangan dan pengelolaan
.
Terdapat lima juta jenis bahan kimia telah
dikenal, 60.000 jenis sudah dipergunakan serta
ribuan jenis bahan kimia baru setiap tahun
Sebagai
limbah,
diperdagangkan.4
kehadirannya
cukup
mengkhawatirkan.
Apalagi yang bersumber dari pabrik industri.
Bahan beracun dan berbahaya banyak
digunakan sebagai bahan baku industri
maupun bahan tambahan. Beracun dan
berbahayanya limbah ditunjukkan oleh sifat
fisik dan kimia bahan itu sendiri. Dilihat juga
dari segi kuantitas dan kualitas bahan yang
mencemari lingkungan. Beberapa kriteria
berbahaya dan beracun telah ditetapkan antara
lain mudah terbakar, mudah meledak, korosif,
oksidator dan reduktor, iritasi bukan
radioaktif, mutagenik, patogenik, mudah
membusuk dan lain-lain.3
2.
3.
4.
Dalam jumlah dan kadar tertentu, kehadiran
limbah B3 dapat merusakkan kesehatan
bahkan mematikan manusia atau kehidupan
lainnya. Sehingga perlu ditetapkan batas-batas
yang diperkenankan dalam lingkungan pada
waktu tertentu. Adanya batasan kadar dan
jumlah bahan beracun dan berbahaya pada
suatu ruang dan waktu tertentu dikenal dengan
istilah nilai ambang batas. Bahan berbahaya
dan beracun punya nilai ambang yang berbeda
untuk tiap jenisnya. Tingkat bahaya keracunan
yang disebabkan oleh limbah tergantung pada
jenis dan karakteristik bahan baik dalam
jangka pendek maupun jangka panjang.
Dalam jangka waktu relatif singkat tidak
memberikan pengaruh yang berarti, tapi dalam
jangka panjang cukup fatal bagi lingkungan.
Pencegahan dan penanggulangan bersifat
jangka panjang. Melihat pada sifat-sifat
limbah, karakteristik dan akibat yang
ditimbulkan pada masa sekarang maupun pada
masa yang akan datang diperlukan langkah
Berdasarkan karakteristiknya limbah industri
dapat dibagi menjadi empat bagian:
1.
Limbah cair biasanya dikenal sebagai
entitas
pencemar
air.
Komponen pencemaran
air pada
umumnya terdiri dari bahan buangan
padat, bahan buangan organik, dan bahan
buangan anorganik.
Limbah padat
Limbah gas dan partikel
Limbah B3 (Bahan Berbahaya dan
Beracun).
Merupakan sisa suatu usaha atau kegiatan
yang mengandung bahan berbahaya dan
atau beracun yang
karena
sifat, konsentrasinya, dan jumlahnya secara
langsung
maupun
tidak
langsung
dapat mencemarkan, merusak, dan dapat
membahayakan lingkungan hidup, kesehatan,
kelangsungan hidup manusia serta makhluk
hidup lainnya. Pengelolaan Limbah B3 adalah
rangkaian kegiatan mencakup reduksi,
penyimpanan, pengumpulan, pengangkutan,
pemanfaatan, pengolahan, dan penimbunan
limbah B3. Pengelolaan limbah B3 ini
bertujuan untuk mencegah, menanggulangi
pencemaran dan kerusakan lingkungan,
memulihkan kualitas lingkungan tercemar, dan
menungkatkan kemampuan dan fungsi kualitas
lingkungan.6
2.2 Turbiditas ( Kekeruhan )
Turbiditas ialah kekeruhan dari suatu larutan
yang diakibatkan oleh partikel ( padatan
tersuspensi ).7 Turbiditas umumnya tidak dapat
diamati dengan mata telanjang layaknya asap
dalam udara. Pengukuran dari turbiditas ialah
salah satu tes mutu yang penting untuk air
minum. Kekeruhan pada air permukaan dapat
dimungkinkan karena adanya fitoplankton.
Aktivitas manusia yang mengganggu tanah
seperti pembangunan dapat menimbulkan
tingkat sedimentasi yang tinggi pada saat turun
hujan yang deras. Daerah yang menyumbang
kekeruhan di daerah perkotaan antara lain
daerah di sekitar pengaspalan jalan, jembatan,
industri rumahan, dan area parkir.7
Pada umunya alat yang digunakan untuk
mengukur kekeruhan ialah FTU ( Formazin
Tubidity Units ), akan tetapi ISO
menganjurkan untuk mengunakan FNU (
Formazin Nephelometer Units ). Ada
bermacam cara untuk mengukur kualitas air
diantaranya dengan mengukur cahaya yang
diserap. Attenuasi ialah cara yang paling
mudah yakni dengan cara mengukur berapa
intensitas cahaya yang dilewatkan oleh
sampel. Alternatif lain yang digunakan ialah
Jackson Candle Method dengan satuan JTU (
Jackson Turbidity Units ). 7
Bila molekul polimer bersentuhan dengan
partikel koloid, maka beberapa gugusnya akan
teradsorpsi pada permukaan partikel dan
sisanya tetap berada dalam larutan. Kekeruhan
dipengaruhi oleh kandungan bahan terlarut.
Makin banyak bahan terlarut biasanya tingkat
kekeruhan makin tinggi. Suatu larutan yang
punya kekeruhan tinggi biasanya berbentuk
koloid.
Satuan untuk menyatakan tingkat kekeruhan
antara lain, Nephalometer Turbidity Units (
NTU ), dan Jackson Turbidity Units ( JTU ).
Sedangkan formulasi untuk melakukan
perhitungan tingkat kekeruhan ialah sebagai
berikut :8
.(
)
=
...........................................(1)
T = turbiditas.
A = NTU dalam sampel yang dicairkan.
B = volume pelarut ( m3 ).
C = volume zat terlarut ( m3 ).
Formulasi masa jenis diberikan dalam
persamaan dibawah ini:
= ...................................................... (2)
ρ = masa jenis ( Kgm-3 )
m = masa benda (Kg)
v = volume benda ( m3).
2.4 Salinitas
Merupakan jumlah gram garam yang terlarut
dalam satu kilogram air laut.8 Konsentrasi
garam dipengaruhi oleh batuan alami yang
mengalami pelapukan, tipe tanah, dan
komposisi kimia dasar perairan. Salinitas
merupakan indikator utama untuk mengetahui
penyebaran massa air lautan sehingga
penyebaran
nilai-nilai
salinitas
secara
langsung menunjukkan penyebaran dan
peredaran air dari satu tempat ke tempat
lainnya. Penyebaran salinitas secara alamiah
dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain
curah hujan, pengaliran air tawar ke laut
secara langsung maupun lewat sungai dan
gletser, penguapan, arus laut, turbulensi
percampuran, dan aksi gelombang . Variasi
salinitas di permukaan air sangat mirip dengan
keseimbangan evaporasi dan presipitasi. 10
Faktor-faktor yang mempengaruhi distribusi
suhu dan salinitas di perairan ini adalah
penyerapan (panas (heat flux), curah hujan
(presipitation),
1 aliran sungai (flux) dan pola
sirkulasi arus.
) Perubahan pada suhu dan
salinitas akan menaikan atau mengurangi
densitas air laut di lapisan permukaan
sehingga memicu terjadinya konveksi ke
lapisan.2
2.3 Massa jenis
2.5 Viskositas
Masa jenis adalah kerapatan suatu zat. Masa
jenis suatu zat tetap tidak bergantung pada
masa dan volume zat, tetapi tergantung pada
jenis zat penyusunya. Jenis zat dapat diketahui
dari massa jenisnya, karena masa jenis tiap zat
berbeda. Masa jenis relatif adalah nilai
perbandingan massa jenis. Massa jenis relatif
tidak mempunyai satuan.9
Masa jenis relatif = masa jenis bahan / masa
jenis air
Viskositas atau kekentalan dari suatu cairan
adalah salah satu sifat cairan yang menentukan
besarnya perlawanan terhadap gaya geser.
Viskositas terjadi terutama karena adanya
interaksi antara molekul-molekul cairan.
Viskositas ( kekentalan ) dapat dianggap
sebagai gesekan di bagian dalam suatu fluida.
Karena adanya viskositas ini untuk
menggerakan suatu lapisan fluida diatas
lapisan lainnya harus menggunakan gaya.11
Viskositas mempunyai satuan, dalam SI
dinyatakan dalam Pas, sedang satuan lain dari
viskositas yang sering digunakan ialah poise (
P ). Nilai perbandingan kedua satuan tersebut
ialah 1 poise ( P ) setara dengan 0,1 Pas. Nilai
dari viskositas tiap benda berbeda-beda. Nilai
viskositas tergantung pada sifat dasar suatu
fluida. Lebih jauh lagi viskositas suatu fuida
atau gas bergantung pada suhu. Biasanya
viskositas dari suatu fluida menurun sebanding
dengan peningkatan suhu 7.
Koefisien viskositas didefinisikan sebagai
perbandingan tegangan luncur dengan cepat
perubahan regangan luncur. 11 Koefisien
viskositas dengan metode pipa diformulasikan
sebagai berikut:
=
=
ℓ
(3)
η = koefisien viskositas
F =gaya yang bekerja ( N )
A =luas permukaan cairan dimana gaya F
bekerja ( m2 )
v =kecepatan fluida ( m2/s )
ℓ = diameter pipa saluran fluida ( m )
Cairan yang mudah mengalir seperti air atau
bensin tegangan luncurnya relatif kecil
terhadap cepat perubahan regangan luncur
Koefisien
viskositas
juga
tertentu.11
bergantung pada suhu. Berikut ini adalah
contoh viskositas beberapa zat dengan variasi
suhu:
Tabel 3.Beberapa harga viskositas11
Temperatur
( 0C )
0
20
40
60
80
100
Viskositas
minyak
jarak
( poise )
53
9,86
2,31
0,80
0,30
0,17
Viskositas
air
( poise )
Viskositas
udara
( poise )
1,792.10-2
1,005.10-2
0,656.10-2
0,469.10-2
0,357.10-2
0,284.10-2
1,71.10-4
1,81.10-4
1,90.10-4
2,00.10-4
2,09.10-4
2,18.10-4
Pengukuran viskositas suatu fluida biasanya
digunakan untuk mengetahui debit fluida
tersebut. Hubungan antara debit dan viskositas
dari suatu fluida ditemukan oleh Poiseuille,
oleh karena itu hukumnya pun dikenal sebagai
Hukum Poiseuille yang diformulasikan
sebagai berikut:9
=
(
)
..........................................(4)
Q =debit fluida ( m3.s-1 )
R = jari-jari pipa ( m )
L = panjang pipa ( m )
η = koefisien viskositas ( Pa.s )
π = konstanta ( 3,14 )
P1 dan P2 = Tekanan pada kedua ujung pipa
(atm ).
2.6 Padatan Total Terlarut ( PTT )
Total padatan tersuspensi adalah bahan-bahan
tersuspensi (diameter >1μm) yang tertahan
pada saringan millipore dengan diameter pori
0,45 μm. TSS ( Total Suspended Solid ) terdiri
atas lumpur dan pasir halus serta jasad-jasad
renik terutama yang disebabkan oleh kikisan
tanah atau erosi yang terbawa ke dalam
(3) badan
air. Masuknya padatan tersuspensi ke dalam
perairan dapat menimbulkan kekeruhan air.
Hal ini menyebabkan menurunnya laju
fotosintesis
fitoplankton,
sehingga
produktivitas primer perairan menurun, yang
pada gilirannya menyebabkan terganggunya
keseluruhan rantai makanan.12
Padatan ini terdiri dari senyawa-senyawa
anorganik dan organik yang terlarut dalam air,
mineral dan garam-garamnya. Penyebab utama
terjadinya PTT
adalah bahan anorganik
berupa ion-ion yang umum dijumpai di
perairan. Sebagai contoh air buangan sering
mengandung molekul sabun, deterjen dan
surfaktan yang larut air, misalnya pada air
buangan rumah tangga dan industri
pencucian.1
Beberapa sumber dan komposisi beberapa
partikulat pencemar yang umum berada di
suatu perairan antara lain erosi tanah, lumpur
merah dari pabrik aluminium oksida, padatan
dari pencucian batubara, lubang tanah liat,
kegiatan penimbunan sisa pengerukan,
penyulingan pasir-pasir mineral, dan pabrik
pencucian, kerikil dan kegiatan-kegiatan
lainnya. Komposisi dan sifat partikulat
pencemar dari erosi tanah berupa mineral
tanah, pasir, tanah liat dan lumpur, sedangkan
mineral sedimen, pasir, tanah liat, lumpur,
detritus organik dihasilkan dari kegiatan
penimbunan sisa pengerukan. Garam-garam
besi, detritus organik dihasilkan dari kegiatan
penimbunan sisa pengerukan. Garam-garam
besi yang dapat berubah menjadi besi
terhidrasi dalam air laut merupakan pencemar
dari lumpur merah dari pabrik aluminium
oksida dan penyulingan pasir-pasir mineral. 8
2.7 Membran
Membran merupakan selaput semi permeabel
berupa lapisan tipis yang dapat memisahkan
dua fasa dengan karakter yang berbeda. Fasa
pertama adalah feed atau larutan pengumpan
yaitu larutan yang akan dipisahkan dari
kotoran. Fasa kedua adalah permeate, yaitu
hasil
pemisahan.
Kemampuan
larutan
pemisahan yang dimiliki oleh membran untuk
melewatkan suatu komponen atau molekul
dipengaruhi oleh adanya perbedaan sifat fisik
atau kimia antara membran dan komponen. 13
Skema pemisahan partikel oleh membran
dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Skema Sistem Pemisahan Dua Fasa
oleh Membran19
Membran dapat dikelompokan berdasarkan
eksistensi, bentuk, ukuran pori, dan sifat
listrik. Berdasarkan eksistensinya membran
terbagi menjadi dua golongan, yaitu membran
alami dan membran sintetis. Membran alami
merupakan membran yang terdapat pada sel
tumbuhan, hewan, dan manusia. Membran ini
berfungsi untuk melindungi isi sel dari
pengaruh luar dan membantu proses
metabolisme organ dengan polimer, keramik,
gelas, logam dan lain-lain. Membran ini dibuat
sesuai dengan kebutuhan dan sifatnya
disesuaikan dengan membran alami. Polimer
yang dapat dijadikan sebagai bahan pembuat
membran sintetis diantaranya yaitu polisulfon,
selulosa asetat, polikarbonat, polipropilen,
polietilen, poliamida, dan nilon.14
2.7.1 Membran Teflon
Teflon ialah bahan yang tahan panas dan
tahan akan bahan kimia serta sinar UV, hal ini
merupakan suatu keuntungan tersendiri dari
membran teflon. Selain itu bahan teflon juga
tengah dikembangkan perusahaan besar seperti
GM dan Dupont. PTFE ( Polytetra
ialah sebuah polimer
Flouroethylene )
termoplastik, yang mana berwarna putih padat
pada suhu ruang, dengan massa jenis sekitar
2,2 gram/cc. PTFE punya titik lebur sekitar
327 0 C, tetapi materialnya mulai terdegradasi
pada suhu 260 0 C. PTFE memiliki koefisien
gesek antara 0,05 sampai 1,0. Koefisien gesek
yang dimiliki PTFE diketahui untuk saat ini
adalah nomor tiga terkecil setelah BAM (
Aluminium magnesium boride / AlMgB14 )
yang memiliki koefisien gesek 0,02 dan intan
karbon dengan koefisien gesek 0,05.16
Teflon adalah bahan sintetik yang sangat kuat.
Umumnya berwama putih. Teflon tahan
terhadap panas sampai kira-kira 250°C. Di atas
250°C teflon mulai melunak, dan jika
dipanaskan terus akan meleleh. Berat jenisnya
kira-kira 2,2 g/cm3. Teflon tidak tahan
terhadap larutan alkali hidroksida dan
hidrokarbon yang mengandung gugus khlor.
Teflon digunakan sebagai bahan penyekat,
misal kotak penyekat dan cincin geser. Teflon
dapat dipintal dan ditempa. Tempaan dari
teflon merupakan filter yang sangat kuat.15
Teflon adalah Polytetra Fluoroethylene,
(PTFE). Struktur molekul teflon adalah
berupa rantai atom karbon yang panjang, mirip
dengan polimer lainnya. Rantai atom yang
panjang ini dikelilingi oleh atom fluor. Ikatan
antara atom karbon dengan fluor sangat
kuat.Teflon memiliki sifat – sifat yang unik,
berikut diantaranya:
1. Tahan terhadap banyak bahan kimia,
termasuk ozone, chlorine, acetic acid,
ammonia, sulfuric acid, dan hydrochloric
acid. Satu –satunya bahan kimia yang bisa
merusak lapisan teflon adalah lelehan
logam alkali.
2. Anti radiasi Ultra Violet dan tahan segala
cuaca.
3. Anti lengket.
4. Mempunyai performa yang baik pada
temperatur ekstrim, tahan pada temperatur
-240°C sampai pada 260 °C. Teflom
memiliki titik leleh 342°C.
5. Bersifat hidrofobik (tidak suka air).
Selama ini hampir semua manusia di seluruh
dunia menggunakan alat memasak, biasanya
panci, yang dilapisi oleh sejenis lapisan yang
bernama teflon. Bahan ini tahan terhadap
temperatur yang tinggi dan membuat masakan
tidak akan lengket (anti lengket) pada alat
memasak
tersebut
walaupun
tidak
menggunakan minyak.Membran teflon terbuat
dari zat padat, polimer tetra flouro ethylen (
C2F2 ), disingkat PTFE. Secara kimia bersifat
lembam dan stabil pada temperatur 5720 F (
3000 C/ 573 K ) titik leleh teflon pada
temperatur 327 0 C , tetapi sifat fisiknya
terdegradasi pada temperatur 260 0 C. 12
Struktur molekul teflon dan ikatan kimia dapat
dilihat pada Gambar 2 dan Gambar 3.
Gambar 2. Struktur molekul PTFE18
Gambar 3. Struktur ikatan pada PTFE17
2.7.2 Membran Selulosa Asetat
Selulosa asetat ialah bahan sintesis yang
terbuat dari serat alami yakni selulosa.
Selulosa merupakan bahan yang banyak
tersedia di alam karena bersumber dari
tumbuhan. Selain sumber yang melimpah
selulosa asetat juga termasuk bahan yang bisa
hancur karena proses biologi ini merupakan
bahan yang bagus untuk menanggapi isu
lingkungan hidup yang marak berkembang
akhir-akhir ini. selain itu selulosa asetat juga
termasuk
membran
ultrafiltrasi
yang
memungkinkan air permeat sudah memenuhi
syarat air konsumsi. Pada beberapa penelitian
sebelumnya juga dilakukan filtrasi CPO
dengan membran selulosa asetat, unutuk itu
akan dicoba filtrasi selulosa asetat dengan
bahan yang difiltrasi air sungai. Pada
penelitian selumnya dengan sampel CPO dan
tekanan 3,5 Bar mampu menghasilkan fluks
133,71 L/m2.jam untuk metode cross-flow.
Selulosa asetat didominansi oleh jenis selulosa
triasetat, karena jenis selulosa triasetat
memiliki kadar asetil 43,5 – 44,8 %.
Pencampuran antar padatan selulosa asetat
dengan larutan dikloro metana menghasilkan
larutan dope yang homogen. Pencetakan
larutan dope menghasilkan membran selulosa
asetat tipis dengan ketebalan 15 µm. Membran
selulosa asetat merupakan membran polimer
sintetik. Pada
tahun 1960an, Loeb dan
Sourirajan
mengembangkan
membran
selulosa asetat dari bahan polimer selulosa
diasetat di Universitas California Los
Angeles.20
Gambar 4. Struktur Molekul Membran
Selulosa Asetat. 24
Selulosa
asetat adalah
suatu senyawa
kimia buatan yang digunakan dalam film
fotografi. Secara kimia, selulosa asetat
adalah ester dari asam asetat dan selulosa.
Senyawa ini pertama kali dibuat pada
tahun 1865. Selain pada film fotografi,
senyawa ini juga digunakan sebagai komponen
dalam bahan perekat, serta sebagai serat
sintetik. 19
2.8 Teknik Penyaringan Air
Berdasarkan cara pengaliran, modul membran
dapat dibedakan menjadi membran dengan
arah aliran tegak lurus (dead-end/tradisional)
dan membran dengan arah aliran sejajar
permukaan membran (cross-flow). Pada
membran dengan arah aliran tegak lurus,
larutan umpan mengalir dengan arah tegak
lurus permukaan membran dimana konsentrasi
komponen-komponen yang ditolak/ditahan
dalam larutan umpan semakin meningkat dan
akibatnya kualitas permeat menurun terhadap
waktu proses. Salah satu penggolongan filtrasi
yakni mikrofiltrasi.
2.8.1 Mikrofiltrasi
Mikrofiltrasi merupakan pemisahan partikel
mikron
atau
submikron.
berukuran
Mikrofiltrasi salah satu metode penyaringan
dengan mengunakan membran yang dapat
menyaring partikel dengan ukuran antara 0,04
sampai 100 mikron ( mikro meter ). Selain itu
untuk mikrofiltrasi kandungan PTT dalam air
tidak boleh melebihi dari 100 ppm.1
Mikrofiltrasi digunakan pada penyaringan air
yang punya butiran limbah yang relatif besar
dan biasanya telah diberi perlakuan terlebih
dahulu, contohnya:1
1.
2.
3.
4.
5.
Penghilangan
klor
dengan
mengunakan karbon aktif.
Besi dan mangan yang dapat
mengendap dan juga produk korosi
dari pipa.
Untuk menyaring air kolam renang.
Air minum berkarbonat, agar bening
dan kandungan CO2-nya tahan lama.
Sistem pendukung pemurnian air
yang lebih canggih.
nol atau hanya gaya gravitasi saja yang bekerja
pada sistem ini. Setelah itu kita akan variasi
tekanan dan kita pilih mana tekanan yang kita
anggap paling bagus untuk menghasilkan
produk yang ideal. Pada membran dengan arah
aliran tegak lurus, larutan umpan mengalir
dengan arah tegak lurus permukaan membran
dimana konsentrasi komponen-komponen
yang ditolak/ditahan dalam larutan umpan
semakin meningkat dan akibatnya kualitas
permeat menurun terhadap waktu proses.
Filtrasi membran juga mempunyai
kelemahan, yaitu terjadinya fouling. Fouling
merupakan proses terakumulasinya komponen
secara permanen akibat filtrasi itu sendiri.
Fouling terjadi akibat interaksi yang sangat
spesifik secara fisik dan kimia antara berbagai
padatan terlarut pada membran. Kemungkinan
terjadinya fouling sangat besar pada metode
dead end filtration karena aliran larutan
umpan secara vertikal. Peristiwa fouling dapat
dikurangi dengan metode cross flow filtration,
yaitu alirkan secara horizontal. 19
2.8.3 Proses Cross Flow
Cross-flow ialah teknik menyaring air dengan
cara melewatkan air pada membran dengan
posisi sudut 900 terhadap normal membran.
Dalam proses ini sisa saringan atau hasil
samping terus mengalir kesamping atau
lurus/sejajar dengan arah aliran air. Dan hasil
produk akan masuk merembas kebawah
menerobos membran, dan berposisi dibawah
membran. Dalam proses pemisahan secara
cross-flow, larutan umpan mengalir sejajar
permukaan membran dan aliran yang keluar
sistem modul terdiri dari aliran yang
menembus membran (permeat) dan aliran
yang ditolak/ditahan oleh membran sebagai
retentat.21 Pola penyaringan cross-flow dapat
dilihat pada Gambar 5.
2.8.2 Proses Dead End
Proses dead end ialah proses penyaringan
membran dengan cara mengalirkan air lurus ke
penyaring atau membran, jadi dalam hal ini
akan terbentuk sudut 00 antara arah aliran air
dengan pori membran. Pada proses dead end
ini kita akan variasi dengan bermacam
tekanan. Untuk yang pertama kita beri tekanan
Gambar 5. pola penyaringan cross flow22