LAPORAN TETAP PENGENDALIAN PENCEMARAN PENGOLAHAN AIR DENGAN MEMBRAN MIKROFILTRASI
Disusun Oleh :
Kelompok N!m! : " Ali#!n$o Dhi!s$!m! *" As$+i ,i-.! S!+$ik! /" Dhe! Is+! A$mik! Kin$!ni '" Din! S!#i$+i 0" M" An1!s A2-ul Kholik &" Ri3k! R!hm!4!$i (" N.im!s 6!nn!$u A-nin
Kel!s Dosen Pem2im2in7
%&' '%' %()% %&' '%' %() %&' '%' %()* %&' '%' %()/ %&' '%' %()& %&' '%' %5%5 %&' '%' (/5
: ' EG B : D+" Ek! S+i 89 M"T"
PROGRAM STDI TEKNIK ENERGI 6RSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI SRI,I6A8A *%&
" 6u-ul Pe+;o2!!n
Pengolahan air dengan membran mikrofiltrasi
*" Tu1u!n Pe+;o2!!n
Menentukan efisiensi pengisian air dengan proses filltrasi menggunakan membran mikrofiltrasi
/" Al!$ D!n B!h!n 8!n7 Di7un!k!n
Alat yang digunakan : •
Pengaduk
•
Buret
•
Gelas kimia
•
Gelas ukur
•
Pipet ukur
•
Bola karet
•
Pipet tetes
•
Erlenmeyer
•
Spatula
•
Corong
•
Neraca Analitik
•
urbidity meter
•
Membran mikrofiltrasi
•
!ertas saring
Bahan yang digunakan : •
Air " tanah
•
#eS$%&'()$
•
A*uadest
•
!Mn
%$ '" D!s!+ Teo+i
+ntuk memperoleh air bersih yang banyak digunakan diperlukan suatu cara yang baik& Salah satu metode alternatif lain yang digunakan adalah filltrasi , penyaringan - dengan memenfaatkan teknologi membran. khususnya membran keramik dengan media filtrasi menggunakan /eolit& (al ini dapat membantu persediaan air bersih yang dapat dikonsumsi& Metode ini 0uga dapat digunakan didaerah pedesaan yang berada ditepi sungai ataupun sumber air lainnya& Membran didefinisikan sebagai suatu metode berpori yang berbentuk seperti tabung atau film tipis. bersifat semipermiabel yang berfungsi untuk memisahkan partikel dengan ukuran molekular , 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& #iltrasi membran dapat menyaring polutan 1 kontaminan yang tidak diinginkan berdasarkan ukuran partikelnya& Sederhana 0ika ukuran pori 2 pori membran halus lebih kecil dari itu& Membran terdiri dari ) 0enis yaitu porous membran dan non3porous membran& Aplikasi dari non4porous membran sudah banak digunakan di 5ndonesia. salah satunya membran yang terbuat dari plastik polikarbonat untuk memproduksi air bersih yang dibuat oleh seorang ahli membran kelas dunia yang bernama 6r& 5 Gede 7enten& 5a membuat sendiri membran filter yang telah diaplikasikan di N untuk mengkon8ersi air limbah dan air hu0an men0adi air minum. lainnya yaitu mengubah air sungai men0adi air minum tanpa /at kimia& Porous
membran
0enis
membran
inorganik
seperti
membran
keramik
menggunaan filter dalam pengolahannya& Media filter yang digunakan adalah pasir. kerikil. i0uk. lempung. arang dan bentonit ,alam atau sintetik-& 9enis40enis Membran Berdasarkan 0enis pemisahan dan strukturnya. membran dapat dbagi men0adi kategori : ;&
Porous membrane Pemisahan berdasarkan atas ukuran partikel dari /at4/at yang akan dipisahkan& (anya pertikel dengan ukuran tertentu yang dapat mele
5+PAC. pori dapat dikelompokkan men0adi macropores ,=>?nm-. mesopores ,)4>?nm-. dan micropores ,@)nm-& Porous membrane digunakan pada )&
microfiltration dan ultrafiltration& Non4porous membrane 6apat digunakan untuk memisahkan molekul dengan ukuran yang sama. baik gas maupun cairan& Pada non4porous membrane. tidak terdapat pori seperti halnya porous membrane& Perpindahan molekulter0adi melalui mekanisme difusi& 9adi. molekul terlarut di dalam membran. baru kemudian berdifusi
&
mele
dicapai& Berdasarkan ukuran pori pada membran. membran dapat dibagi men0adi %: a& e8erse asmosis Merupakan proses filtrasi paling baik. yang dapat menyisihkan partikel berukuran ;Ao sampai ;?A o& !euntungan metode ini: untuk umpan dengan terlarut diba
disebabkan perbedaan sifat fisika dan kimia antara membran dengan komponen yang dapat dile
dalam suatu larutan& at yang 0umlahnya sedikit di dalam larutan disebut /at terlarut atau solute sedangkan /at yang 0umlahnya lebih banyak dari pada /at /at4 /at lain dalam larutan disebut pelarut atau solven& at padat tersuspensi dapat bersifat organis dan inorganic& at padat tersuspensi dapat diklasifikasikan sekali lagi men0adi antara lain /at padat terapung yang selalu bersifat organis dan /at padat terendap yang selale berrsifat organisdan inorganic& 9umlah padatan tersuspensi dapaat dihitung menggunakan gra8imetric&. padatan tersuspensi dapat mengurangi penetrasi sinar matahari ke dalam air sehingga akan mempengaruhi regenerasi oksigen serta fotosintesis& ,Misnani.)?;?-& SS merupakan residu tersuspensi pada sampel air. SS ini cenderung berkaitan dengan tingkat kekeruhan. dimana 0ika kadar SS dalam suatu sampel itu semakin sedikit makan makin kecil tingkat kekeruhan dari air itu& Material tersuspensi mempunyai efek yang kurang baik terhadap kualitas badan air karena dapat menyebabkan menurunkan ke0ernihan air dan dapat mempengaruhi kemampuan ikan untuk melihat dan menangkap makanan serta menghalangi sinar matahari masuk ke dalam air sehingga akan mempengaruhi regenerasi oksigen
serta fotosintesis&& Endapan tersuspensi dapat 0uga menyumbat insang ikan. mencegah telur berkembang,bagi ekosistem air-& !etika suspended solid tenang di dasar badan air. dapat ter0adi pendangkalan pada badan air sehingga memerlukan pengerukan yang memerlukan biaya operasional tinggi& !andungan SS dalam badan air sering menun0ukan konsentrasi yang lebih tinggi pada bakteri. nutrien. pestisida. logam didalam air& Turbidity !$!u keke+uh!n
!ekeruhan adalah keadaan dimana transparansi suatu /at cair berkurang akibat kehadiran /a4/at tak terlarut& !ekeruhan ini timbul dapat disebabkan oleh adanya kandungan Total Suspended Solid baik yang bersifat organic maupun anorganik& at organik berasal dari lapukan tanaman dan he N+& urbiditas atau kekeruhan digunakan untuk menyatakan dera0at kegelapan di dalam air yang disebabkan oleh baha4bahan yang melayang& !ekeruhan biasanya terdiri dari partikel organic maupun anorganik yang berasal dari 6AS ,6aerah Aliran Sungai- dan tersuspensi sediment di dasar danau&
0" P+ose-u+ Pe+;o2!!n
;& )& & %& >&
Menyiapkan sampel tanah Melarutkannya dengan air dan menambahkan ; gram #eS$%&'()$ lalu menyaringnya Memipet )> ml sampel ke dalam erlenmeyer Menitrasi sampel dengan !Mn$% ,sebelum pengolahan dengan membranMelakukan analisa pada sampel sebelum pengolahan dengan mengukur SS dan kekeruhan& & Memasang membran pada modul membran '& Mengalirkan umpan yang berupa limbah cair dari tangki umpann modul membran dan kembali ke tangki umpan
D& Mengatur tekanan yang diinginkan & Menampung permeat yang dihasilkan ;?& Memipet )> ml sampel setelah pengolahan dengan membran ke dalam erlenmeyer ;;& Menitrasi sampel dengan !Mn$% ,sesudah pengolahan dengan membran;)& Melakukan analisa pada sampel hasil pengolahan dengan mengukur SS dan kekeruhan&
a& b& c& d&
a& b& c& d& e& f& g&
Menetukan kadar #e ,titrasiMenyiapkan sampel yang akan dititrasi& Menyiapkan larutan titran ,!Mn$%- ke dalam biuret& Memipet )> ml larutan sampel ke dalam Erlenmeyer& Mentitrasi larutan sampel dengan !Mn$%& Menentukan SS Menyiapkan sampel yang akan di ukur SS nya Menimbang kertas saring kosong Menempatkan kertas saring di gelas kimia Mengambil ? ml sampel kemudian saring sampel pada kertas saring yang telah di keahui beratnya tadi& Biarkan air sampel ,6S- benar4benar turun ke dalam gelas kimia. sehingga SS yang didapat murni tanpa cairan& Mengeringkan padatan yang disaring pada kertas saring dengan o8en pada suhu ;??4;?>FC sampai kering& Setelah kertas saring kering kemudian dinginkan dalam desikator selama menit lalu menimbang kertas saring tersebut&
&" D!$! H!sil Pen7!m!$!n T!2el " Penen$u!n Besi
S!mpel
>olume !n!li$
; ) ata4rata
>olume $i$+!n Se2elum m!suk Sesu-!h m!suk uni$ pen7ol!h!n ?.;> ml ?.;> ml ?.;> ml ?.;> ml
)> ml )> ml )> ml
uni$ pen7ol!h!n ?.?' ml ?.?' ml ?.?> ml ?.? ml
Penen$u!n Keke+uh!n
urbidity sebelum masuk unit pengolahan 3 '). N+ urbidity setelah masuk unit pengolahan 3 ;?. N+
T!2el *" Penen$u!n TSS
No
; )
Komponen
!ertas saring kosong !ertas saring " endapan
Be+!$ <7+= Se2elum m!suk Sesu-!h m!suk uni$ pen7ol!h!n ?.D?' ?.D';
uni$ pen7ol!h!n ?.'% ?.'%>
T!2le /" P!+!me$e+ s!mpel se$el!h pe+hi$un7!n
P!+!me$e+
Kon-isi S!mpel Se2elum m!suk uni$ Sesu-!h m!suk uni$
!onsentrasi #e urbidity SS
pen7ol!h!n )?.?D' '). N+ %;. mg1H
(" Pen7ol!h!n D!$!
Penentuan !onsentrasi !Mn$ % Sebelum masuk unit pengolahan
Setelah masuk unit pengolahan
'&)
Penentuan #e Sebelum masuk unit pengolahan
3 )?. ?D' Setelah masuk unit pengolahan
3 )?.?D
pen7ol!h!n )?.?D ;?. N+ %.' mg1H
'&
Penentuan SS Iolume sampel 3 ? mH SS a
3 3 %;. mg1H
SS akhir 3
3 3 %.' mg1H '&%
Efisiensi +nit Pengolahan Air Membran Mikrofiltrasi ɳ #e
3
;??
3
;??
3 >D
ɳ urbidity 3
;??
3
;??
3 D>.%
ɳ SS 3
3 3 ;.;
;??
;??
5" Tu7!s Pe+$!n.!!n
+raikan perkembangan dan pemanfaatan membran hingga saat iniJ 6!4!2!n : Pe+kem2!n7!n Mem2+!n Te+kini
6alam beberapa tahun terakhir. pembuatan membran dan penerapannya telah mengalami kema0uan yang pesat dan memberikan pengaruh yang berarti terhadap segi ekonomi suatu proses membran& Berbagai
bahan
dan
struktur
membran
baru
telah
berhasil
dikembangkan& Membran 4 membran yang digunakan saat ini meliputi polimer padat berpori1tidak berpori. logam atau keramik dengan struktur simetris atau asimetris& Suatu perkembangan terkini yang cukup menarik adalah membran /eolit& Membran /eolit sangat berpotensi untuk diterapkan pada proses pemisahan gas dan uap dalam reaktor membran serta sensor kimia&
Selain
membran padat telah
dicapai pula
kema0uan dalam
pengembangan membran cair& Sebelumnya penggunaan membran cair dibatasi oleh umur membran yang singkat& !ini kestabilan membran cair dapat ditingkatkan secara drastis dengan menempatkan lapisan polimer tipis di atas membran cair& 6engan penemuan membran4membran baru yang memiliki sifat perpindahan yang lebih baik serta stabilitas panas dan kimia yang lebih baik se0umlah besar potensi penerapan baru telah terbuka& Selain perkembangan bahan dan struktur membran. ter0adi pula perkembangan pada modul4modul membran& Selama ini modul4modul membran seperti plate and frame. spiral wound . hollow fiber . dan kapiler telah banyak diterapkan dan diperbaharui tetapi hanya sedikit sa0a modul membran yang benar4benar baru yang telah dikembangkan& 6ua di antara modul membran baru tersebut adalah modul membran transversal flow capillary dan spiral-type tubular &
)" An!lis! D!$! D!n Pen7!m!$!n
Berdasarkan data pada data pengamatan. terlihat perbedaan sampel sebelum dan sesudah proses pengolahan air dengan membrane mikrofiltrasi& Metode pengolahan air menggunakan membrane ini memiliki prinsip ker0a yaitu memisahkan partikel dengan ukuran molekular dalam suatu sistem larutan. di mana partikel dengan ukuran molecular ,spesi- yang lebih besar dari pori membrane akan tertahan sedangkan molecular ,spesi- dengan ukuran yang lebih kecil dari pori membrane akan lolos melalui pori membrane& 6ari data pada table ; dan table ,data hasil perhitungan- dapat dilihat kadar #e cenderung menurun sesudah proses pengolahan air dengan membrane mikrofiltras. di mana kadar #e a
dan akhir )?.?D dengan
pengurangan sebesar ?.??;. pengurangan kadar #e ini cenderung sangat kecil dikarenakan kiner0a dari alat ini kurang baik hal ini terlihat pada saat proses pengolahan. alat yang digunakan mengalami kebocoran& !emudian. dari data
pada table 0uga didapat hasil urdity ,tingkat
kekeruhan- cenderung menurun setelah proses pengolahan air dengan membrane mikrofiltrasi yaitu dari '). N+ men0adi ;?. N+& (al ini pula menun0ukkan baha N+. sehingga dapat dikatakan bah
parameter lain yaitu cenderung menurun dibandingkan sebelum pemgolahan& Berdasarkan !eputusan Mentri Hingkungan (idup tahun ;> mengenai baku mutu limbah cair bagi kegiatan industri. konsentrasi SS yaitu )?? mg1H. dari data tersebut dapat dikatakan bah
%" Kesimpul!n
6ari praktikum yang telah dilakukan. maka dapat disimpulkan bah
Metode pengolahan air menggunakan membran mikrofiltrasi ini memiliki prinsip ker0a yaitu memisahkan partikel dengan ukuran molekular dalam suatu sistem larutan&
•
Himbah bahan pencemar #e cenderung menurun saat setelah proses pengolahan&
•
Nilai urbidity setelah pengolahan dengan membrane mikrofiltrasi sudah memenuhi syarat menurut persyaratan yang ditetapkan oleh mentri kesehatan 5 No: %;1 MEN!ES1PE15K1;? tentang persyaratan kualitas air bersih . batas maksimum yang dian0urkan untuk kekeruhan air baku yaitu )> N+&
•
Nilai SS yang didapat setelah proses pengolahan air dengan membrane mikrofiltrasi belum memenuhi syarat berdasarkan !eputusan Mentri Hingkungan (idup tahun ;> mengenai baku mutu limbah cair bagi kegiatan industri. konsentrasi SS yaitu )?? mg1H&
•
Semakin besar nilai SS maka dapat diperkirakan pula semakin tinggi tingkat kekeruhan dari sampel air tersebut&
D!#$!+ Pus$!k!
An/ar. Erniati& 9obsheet
Penuntun Praktikum Pengendalian Pencemaran&
)?;>1)?;& Palembang : Politeknik Negeri sri
G!m2!+ Al!$
Erlenmeyer
Buret
Spatula
Gelas kimia
Bola !aret
Neraca Analitik
Pipet +kur
Pengaduk
!ertas Saring
Pipet etes
urbidity meter
L!mpi+!n
a- (asil titrasi #eS$%&'()$ sebelum proses pengontakan dengan membrane mikrofiltrasi
b- (asil titrasi #eS$%&'()$ setelah mikrofiltrasi
proses pengontakkan dengan membrane
c- !ertas Saring pada Penentuan SS
