You are here: Filter Penjernih Air keluarga sehat»desalinasi,ultrafiltrasi»Ultrafiltrasi sistem Cross flow dan Dead End

Ultrafiltrasi sistem Cross flow dan Dead End

Ultrafiltrasi merupakan penyaringan dengan menggunakan membran berpori yang mampu menyaring partikel – partikel dengan ukuran 0,01 – 1 mikron. Dimana mampu memisahkan koloid, makro molekul, mikroorganisme, dan partikel penerima yang akan mengalami pengaruh muatan. Mekanisme pemisahan pada proses ultrafiltrasi adalah penyaringan berdasarkan ukuran molekul dengan menggunakan perbedaan tekanan antar membran sebagai gaya dorong. Aliran dari dan ke membran dapat terjadi karena adanya perbedaan tekanan dikedua permukaan membran. Ultrafiltrasi dioperasikan dengan tekanan 1 – 10 atm.

Membran ultrafiltrasi diaplikasikan antara lain pada industri makanan yaitu untuk pemekatan susu, pembuatan keju, pengambilan protein whey, klarifikasi jus buah dan alkohol, dll. Pada bidang kedokteran membran ultrafiltrasi terutama digunakan untuk hemodialisis. Membran ultrafiltrasi juga banyak digunakan pada industri obat – obatan, tekstil, kimia, metalurgi, kertas, dll.

Mekanisme pemisahan dengan membran ultrafiltrasi (UF) harus mempertimbangkan sistem operasi yang akan dipergunakan pada konfigurasi modul tersebut. Dengan menyusun sistem baik menjadi rangkaian seri atau paralel yang disebut stage. Konfigurasi sistem yang mempunyai biaya termurah tidak selalu merupakan pilihan yang terbaik. Karena pilihan yang terbaik tergantung dari aplikasi dan fungsionalitas modul yang merupakan faktor terpenting. Desain sistem yang paling optimal diproleh pada biaya produk yang terendah.

Jenis sistem yang biasa dipergunakan adalah sistem dead end dan sistem cross flow. Perbedaan arah aliran pada kedua sistem dapat diilustrasikan pada gambar dibawah ini :

sistem dead end dan crossflow

A. Ultrafiltrasi sistem Cross Flow

Pada sistem crossflow ini merupakan metode penyaringan yang berkembang dengan pesat untuk saat ini dalam aplikasi dimana sistem dead-end tidak sesuai untuk diterapkan : untuk filtrasi partikel yang sangat halus dan filtrasi suspensi encer tanpa penambahan flokulan atau filter-aid, dalam kasus dimana dibutuhkan filtrat dengan kemurnian tinggi, ketika recovery solid tidak terlalu dibutuhkan. Pada sistem cross flow, umpan dialirkan dengan arah aksial (sejajar) dengan permukaan membran. Karena arah aliran tersebut, mengakibatkan terbentuknya cake yang terjadi sangat lambat karena tersapu oleh gaya geser yang disebabkan oleh aliran cross flow. Pada setiap operasi dengan menggunakan sistem ini, kecepatan aliran umpan sangat menentukan besarnya perpindahan massa dalam modul. Effisiensi pembersihan oleh cairan yang dialirkan meningkat dengan bertambahnya kecepatan.

B. Ultrafiltrasi sistem Dead End

flux ultrafiltrasi sistem dead endPada sistem operasi ini, arah aliran umpan yang digunakan tegak lurus terhadap membran. Ultrafiltrasi sistem ini memiliki kelemahan karena sangat cepat sekali mengakibatkan fouling yang sangat tinggi, karena arah aliran yang demikian dapat mengakibatkan terbentuknya lapisan cake dipermukaan membran pada sisi umpan. Ketebalan cake terus meningkat terhadap waktu sehingga flux yang dihasilkan terus menurun hingga mencapai nilai nol dapat dilihat pada gambar disamping.

Berikut ini keunggulan dari proses ultrafiltrasi :

a. Proses pemisahan hanya berdasarkan mekanisme penyaringan sehingga tidak terjadi perubahan fasa terlarut maupun zat terlarut.

b. Kebutuhan energi cukup kecil jika dibandingkan dengan metode pemisahan lain seperti evaporasi dan sentrifugasi.

c. Operasi dapat dilakukan pada temperatur suhu kamar dimana aktivitas biologis berada pada keadaan optimum dan terjadinya denaturasi, seperti yang terjadi pada protein dapat dicegah.

d. Ukuran partikel yang dipisahkan cukup besar sehingga tekanan yang diperlukan tidak terlalu tinggi sehingga biaya operasi dapat ditekan karena tidak memerlukan alat-alat tekanan tinggi dan kerja pompa tidak terlampau besar.

Namun sistem membrane ultrafiltrasi (UF) memiliki beberapa kekurangan, salah satu masalah besar yang sering terjadi pada masalah ultrafiltrasi, khususnya ultrafiltrasi dengan umpan multi komponen, adalah fouling. Fouling adalah suatu fenomena yang disebabkan oleh deposisi dan akumulasi secara irreversible dari partikel – partikel submikron pada permukaan membran dan atau kristalisasi serta presipitasi dari partikel – partikel yang berukuran kecil pada permukaan atau di dalam membran – membran itu sendiri.

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

Related posts

Leave your comment

Your Name: (required)

E-Mail: (required)

Website: (not required)

Message: (required)

Send comment