Peran Membran Pengolah Air

Membran merupakan teknologi modern dalam pengolahan air. Kelangkaan maupun penurunan kualitas air tawar disertai dengan kebutuhan air yang terus meningkat baik dari masyarakat maupun industri merupakan pendorong diperlukannya teknologi pengolahan air yang berkualitas sekaligus ramah lingkungan. Pengolahan air dengan demikian merupakan peluang besar bagi aplikasi teknologi membran.

Sebagai teknologi yang relatif baru dalam, proses membran menawarkan keuntungan-keuntungan yang tidak didapat dari proses konvensional. Salah satu keuntungan dari aplikasi teknologi membran adalah rendahnya energi yang digunakan. Pemisahan yang berbasis membran tidak berdasarkan hasil kesetimbangan fasa yang menggunakan banyak energi. Perubahan fasa akan mempengaruhi kualitas bahan dan produk yang dihasilkan. Keuntungan lain teknologi membran adalah desain modul membran sangat sederhana, kompak, mudah dioperasikan dan tidak membutuhkan peralatan tambahan dalam jumlah banyak. Memperbesar atau memperkecil skala pengoperasian merupakan hal yang mudah dilakukan. Dengan sifat modular yang dimilikinya maka peningkatan skala proses membran dapat dilakukan dengan hanya menambah modul membran termasuk peralatan bantunya. Dalam aplikasinya untuk pengolahan air, penggunaan membran tidak membutuhkan penambahan bahan-bahan kimia (koagulan, flokulan) sehingga ramah bagi lingkungan.

Desalinasi merupakan salah satu cara untuk mengatasi kebutuhan air tawar. Di dunia, kapasitas desalinasi total pada tahun 1971 adalah 1,5 juta m3/hari dan pada tahun 1995, kapasitas total ini meningkat hingga 20,3 juta m3/hari dengan 11.000 instalasi yang tersebar di 120 negara di dunia. Sekitar 50% kapasitas ini berada di Teluk Persia dengan 30%-nya terdapat di Arab Saudi. Plant desalinasi terbesar terletak di kompleks Al Jubail Phase II yang telah berproduksi sejak tahun 1982 menghasilkan hampir 1 juta m3/hari. Proses membran misalnya RO (reverse osmosis) dapat digunakan pada proses desalinasi air laut dan air payau untuk menghasilkan air tawar. Di Amerika Serikat terdapat sekitar 1900 unit desalinasi dengan kapasitas lebih dari 15% produksi dunia. Sebagian besar produksi dilakukan dengan menggunakan proses membran RO khususnya untuk pengolahan air payau maupun air permukaan.

Saat ini proses RO mulai menggantikan proses distilasi untuk menghasilkan air tawar misalnya di daerah-daerah gurun. Indonesia sendiri memiliki potensi untuk menggunakan proses membran sebagai sarana desalinasi, terutama mengingat banyaknya sumber air tawar yang kini mulai terintrusi air laut sehingga berubah menjadi air payau misalnya di kota-kota besar seperti Jakarta dan Surabaya. Seperti telah disebut sebelumnya, negara-negara lain seperti Arab Saudi dan Amerika Serikat telah memiliki unit desalinasi air payau berbasis membran. Beberapa unit desalinasi di Arab Saudi terletak di Buwayb dan Salbukh, sementara di Amerika, berlokasi di Sanibel Island dan Florida. Unit Buwayb memiliki kapasitas sebesar 45.000 ton/hari, menggunakan modul spiral wound dengan tingkat perolehan 89,9% dan konsumsi energi total 3,6 kWh/ton produk. Adapun Salbukh memiliki kapasitas 38.500 ton/hari, menggunakan modul membran hollow fiber, dengan tingkat perolehan 88,2 % dan konsumsi energi total 3,12 kWh/ton produk. Kedua unit di atas dioperasikan dengan tekanan rendah yaitu 27,6 bar. Unit Sanibel Island berkapasitas 13.600 m3/hari dengan tingkat perolehan 80% dan rejeksi garam sebesar 86,3% (umpan 3.300 ppm dan produk 450 ppm.

Beberapa penelitian telah pula dilakukan untuk mengkaji penerapan teknologi ini di Indonesia. Pada penelitian tersebut digunakan air payau dari daerah Mundu dan Bandengan di Cirebon (konsentrasi umpan berkisar antara 1700 – 1850 ppm) dan dihasilkan permeat dengan konsentrasi 30 ppm, rejeksi garam 99,2%, fluks permeat 19 LMH pada tekanan operasi 15 bar. Penerapan teknologi ini dalam skala yang cukup signifikan juga telah dilakukan di sejumlah industri di Indonesia. Potensi lainnya adalah pengolahan air gambut yang tersebar di Kalimantan Tengah, Kalimantan Selatan, Sumatera Selatan, Riau, dan Jambi. Kendala utama yang dihadapi masyarakat di daerah ini adalah ketersediaan air bersih yang layak dikonsumsi sebagai air minum. Sumber yang paling mungkin hanyalah air hujan atau dari hulu sungai yang berpuluh-puluh kilometer jaraknya karena itu perlu diupayakan teknologi yang dapat mengolah air gambut menjadi air bersih, dimana hal ini dapat diatasi dengan teknologi RO.

Pada tabel berikut beberapa aplikasi teknologi membran dalam proses pengolahan air baik air sumur dalam maupun air tanah, serta desalinasi air laut dan air payau dengan kapasitas hingga ratusan ribu m3 per hari.teknologi membran penyaring air dunia

Selain ditujukan untuk memenuhi kebutuhan masyarakat pihak industri juga merupakan pihak yang membutuhkan air dalam proses produksinya. Industri mikroelektronik misalnya membutuhkan air dengan kualitas sangat tinggi atau dikenal sebagai air ultramurni. Selain proses RO, proses membran lain yaitu EDI (elektrodeionisasi) merupakan proses yang umum digunakan di industri mikroelektronik. Industri farmasi dan medis juga merupakan industri yang kerap menggunakan proses membran dalam pengolahan airnya. Air yang digunakan untuk industri farmasi umumnya adalah air dengan kemurnian yang sangat tinggi. Air digunakan dalam formula obat-obatan, losion, cairan pembersih, dan krim. Hemodialisis juga merupakan aplikasi medis yang membutuhkan air dengan kemurnian yang sangat tinggi. Proses membran yang biasa digunakan adalah NanoFiltrasi (NF), UltraFiltrasi (UF), dan Reverse Osmosis (RO).

Salah satu isu penting dalam pengolahan air minum adalah semakin mengetatnya standar kualitas air minum. Salah satu cara yang ditempuh untuk memenuhi persyaratan ini adalah penambahan dosis klorin sebagai desinfektan. Akan tetapi peningkatan dosis desinfektan akan mengakibatkan semakin tingginya kemungkinan terbentuknya produk samping dari desinfektan ini. Pembentukan produk samping desinfektan seperti trihalometan (THM) juga menjadi isu penting karena berkaitan dengan masalah kesehatan. Produk samping desinfektan terbentuk ketika material organik alami dalam air bereaksi dengan klorin atau senyawa kimia oksidator lain yang digunakan untuk desinfeksi. Tidak semua senyawa organik alami merupakan prekursor produk samping ini akan tetapi pengendaliannya dapat dilakukan dengan penghilangan senyawa organik alami atau penghilangan prekursor produk samping. Proses membran sebagai proses non-konvensional merupakan pilihan yang tepat untuk pengolahan air. Proses membran seperti MF, UF, NF, dan RO mampu merejeksi kontaminan organik dan anorganik yang berasal dari air.

Sementara itu pengembangan juga ditujukan terhadap material membran yang digunakan. PVDF (polivinilidefluorida) merupakan material membran yang resisten terhadap oksidan yang seringkali digunakan sebagai desinfektan kimia. Di negara maju seperti Amerika Serikat, proses membran NF merupakan proses membran yang telah mendapat pengakuan dari EPA (‘Environmental Protection Agency’) sebagai ‘Best Available Technology’ untuk proses pengolahan air. Pada tahun 1996, kapasitas seluruh plant NF yang ada di Florida, Amerika Serikat mencapai 60 juta galon/hari. NF menjadi aplikasi proses membran terbesar kedua di Amerika Serikat. Hal ini dengan jelas menunjukkan bahwa proses membran merupakan proses yang sangat sesuai untuk diterapkan pada proses pengolahan air.

Sumber: [http://goo.gl/sQVUN7]

Related posts

Leave your comment

Your Name: (required)

E-Mail: (required)

Website: (not required)

Message: (required)

Send comment