You are here: Filter Penjernih Air keluarga sehat»desalinasi,ultrafiltrasi»Fouling Pada Ultrafiltrasi

Fouling Pada Ultrafiltrasi

Fouling adalah suatu fenomena yang disebabkan oleh deposisi dan akumulasi secara irreversible dari partikel – partikel sub mikron pada permukaan membran atau kristalisasi serta presipitasi dari partikel – partikel yang berukuran kecil pada permukaan atau di dalam membran – membran itu sendiri. Jadi dapat dikatakan fouling merupakan salah satu masalah besar yang sering terjadi pada ultrafiltrasi, khususnya ultrafiltrasi dengan umpan multi komponen.

membran terkena foulingNilsson, 1990, menyebutkan proses terjadinya fouling pada membrane meliputi tiga tahap antara lain, tahap pertama, yang biasa disebut dengan polarisasi konsentrasi adalah peningkatan lokal konsentrasi solut pada permukaan membran. Pada polarisasi konsentrasi ini, fluks mengalami penurunan karena adanya peningkatan pada tahanan hidrodinamika pada lapisan batas serta akibat kenaikan tekanan osmotik lokal. Polarisasi konsentrasi merupakan peristiwa yang dapat dibalikkan ( reversibel ), karena efeknya dapat dikurangi atau dihilangkan dengan menurunkan tekanan operasi atau menurunkan konsentrasi umpan.

Tahap kedua proses terjadinya fouling adalah perpindahan solut dari permukaan membran ke dalam material membran, dalam hal ini adalah pori – pori membran, hingga antara solut yang satu dengan yang lain benar – benar teradsorpsi atau melewati serangkaian langkah desorpsi atau adsorpsi yang reversibel dalam pori – pori membran.

Tahap terakhir terjadinya fouling adalah proses adsorpsi solut pada pori membran sehingga terjadi pemblokiran ataupun penyempitan ukuran pori membran. Kedua tahap terakhir inilah yang disebut fouling, karena mengakibatkan penurunan fluks yang tidak dapat dibalikkan ( irreversibel ). Penurunan fluks permeat ini mungkin terjadi dalam satu atau lebih tahap, bergantung pada sistem, namun biasanya berlangsung cepat pada menit – menit awal operasi untuk kemudian diikuti dengan penurunan fluks secara perlahan.

Proses terjadinya fouling membran dan penurunan fluks yang diakibatkan oleh adanya foulant membran dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

penyebab fouling membrane ultrafiltrasi

Berikut ini penjelasan mengenai mekanisme penyumbatan atau penyempitan pori membran pada peristiwa fouling ini dapat dibedakan menjadi empat macam seperti pada gambar diatas, antara lain :

1. Complete pore blocking
Jenis fouling seperti ini dapat terjadi jika ukuran partikel solut tepat menyumbat lingkaran pori membran sehingga pori membran tertutup total.

2. Intermediate pore blocking
Jika ukuran partikel – partikel solut lebih kecil dari partikel membran, maka akibat terakumulasinya partikel – partikel solut di permukaan membran, pori membran menjadi terlapisi oleh hamparan partikel – partikel tersebut.

3. Internal pore blocking
Bentuk yang lain dari fouling, jika ukuran partikel solut lebih kecil dari ukuran diameter pori membran, adalah penyempitan ukuran pori membran akibat teradsorpsi atau terdeposisinya partikel – partikel disekeliling bagian dalam pori membran. Penyempitan diameter pori – pori efektif membran ini menyebabkan tahanan membran ( Rm ) meningkat.

4. Cake filtration
Fouling jenis ini terjadi jika ukuran – ukuran partikel – partikel solut sangat kecil dan memiliki sifat – sifat gel jika berada dalam keadaan terakumulasi. Cake filtration ini dapat meningkatkan tahanan hidraulik ( Rg ) secara bertahap.

Setelah mengetahui apa itu fouling dan penyebabnya pada membran ultrafiltrasi, Sebaiknya kita juga mengetaui dampak yang di timbulkan.  Berikut ini penjelasan akibat atau dampak terjadinya fouling pada ultrafiltrasi (UF) :

1. Meningkatkan biaya operasi
Untuk memulihkan penurunan fluks akibat foulant ini maka dibutuhkan biaya yang cukup besar. Biaya pengurangan foulant ini misalnya, untuk penyediaan agensia pembersih, perancangan alat – alat pengontrol fouling, dan sebagainya. Penurunan fluks ini juga menyebabkan ongkos pekerja yang dikeluarkan menjadi lebih tinggi karena waktu operasi menjadi lebih lama.

2. Memperpendek umur membran
Membran – membran generasi pertama seperti membran selulosa asetat yang memiliki keterbatasan pH, temperatur operasi, dan jangkauan toleransi terhadap klorin, sangat rentan terhadap agensia – agensia anti foulant maupun perlakuan – perlakuan untuk mengatasi fouling sehingga umurnya menjadi lebih pendek, sekalipun masalah ini telah berkurang pada penggunaan membran – membran generasi kedua ( membran polimer seperti polysulfone ) dan secara praktis sangat berkurang pada penggunaan membran generasi ketiga seperti membran keramik atau mineral.

3. Mempengaruhi perolehan dan rejeksi
Peningkatan konsentrasi solut pada permukaan membran menyebabkan peningkatan rejeksi dan lapisan fouling ini akan berfungsi sebagai membrane sekunder yang akan mengubah mekanisme peristiwa perpindahan sistem. Dalam operasi – operasi tertentu, dimana partikel–partikel solut yang teradsorpsi diinginkan berada di dalam permeat, maka perolehan menjadi turun sehingga kualitas pemisahan menjadi berkurang.

Sumber:[ http://goo.gl/K5ZebI]

Related posts

Leave your comment

Your Name: (required)

E-Mail: (required)

Website: (not required)

Message: (required)

Send comment