Download - KELEMAHAN PROSES ULTRAFILTRASI
Masalah serius yang sering ditemui dalam proses ultrafiltrasi adalah
kecenderungan terjadinya penurunan fluks sepanjang waktu pengoperasian akibat
pengendapan atau pelekatan material di permukaan membran, yang dikenal
dengan istilah fouling (Rautenbach, 1989). Fouling pada membran dapat
didefinisikan sebagai deposisi (ir)reversible daripada partikel, koloid, emulsi,
suspensi, makromolekul, garam, dan sebagainya yang tertahan pada permukaan,
atau didalam membran (Mulder, 1996). Deposisi ini meliputi adsorpsi,
penyumbatan pori, presipitasi (pengendapan) dan pembentukan cake. Deposisi
partikel-partikel pada membran akan membentuk suatu lapisan baru yang harus
dilalui oleh umpan sehingga fluks menjadi turun. Dari berbagai penyebab fouling,
pembentukan cake pada permukaan merupakan faktor dominan dalam
pembentukan reversible fouling, yang pada akhirnya menjadi faktor dominan
dalam penurunan fluks.
Berikut adalah mekanisme terbentuknya fouling pada membran :
1. Terbentuk Pore Narrowing/Constriction. Butiran foulant teradsopsi ke dalam
membran sampai menutupi lubang permukaan membran, tetapi masih ada
celah untuk meresapnya cairan masuk ke membran (d < dp)
2. Terbentuk Pore Plugging. Butiran foulant mulai menutupi permukaan
membran sehingga tidak ada celah untuk cairan masuk ke membran (d=dp)
3. Terbentuk lapisan gel. Butiran foulant mulai menutupi permukaan membran
dan membentuk lapisan gel (d > dp)
Metode Reduksi Fouling
Beberapa cara untuk mengurangi terjadinya fouling :
1. Perlakuan awal larutan umpan
Perlakuan awal pada air umpan dimaksudkan untuk menghilangkan kekeruhan
atau padatan tersuspensi, mengontrol pH umpan, mengurangi kecenderungan
terbentuknya kerak dan menghilangkan zat teremulsi/zat organik lainnya.
2. Merubah sifat membran
Merubah sifat membran dapat mengurangi terbentunya fouling pada membran
berpori. Umumnya fouling lebih mudah terjadi pada membran berpori
dibandingkan dengan membran yang tebal. Distribusi ukuran pori yang tipis
dapat mengurangi penyumbatan. Pemakaian membran hidrofilik dibandingkan
dengan membran hirofobik juga dapat mengurangi fouling.
3. Kondisi operasi
Fenomena fouling dapat berkurang seperti pada polarisasi konsentrasi.
Polarisasi konsentrasi dapat berkurang dengan meningkatkan koefisien
perpindahan massa. Selain itu penggunaan aliran turbulen dapat mengurangi
terjadinya fouling.
4. Pembersihan membran
4 metode pembersihan membran :
Pembersihan secara hidrolik
Termasuk back-flashing, penekanan, pengurangan tekanan, serta merubah
arah aliran.
Pembersihan secara mekanik
Hanya dapat diterapkan pada sistem turbular menggunakan bola pembersih
Pembersihan secara kimia
Bahan kimia yang dapat digunakan antara lain asam kuat (H3PO4), asam
lemah (asam sitrat), alkali (NaOH), deterjen (alkalin, non ionic),
complexing agent (EDTA), disinfektan (H2O2 dan NaOCl) dan gas (etilen
axida) sterilisasi. Bahan kimia untuk pembersihan yang digunakan hanya
sebagian atau kombinasi. Konsentrasi bahan kimia dan waktu pencucian
sangat penting dalam menangani fouling.
Pembersihan secara elektrik
Metode pembersihan ini menggunakan medan elektrik di sekitar
membran.Partikel akan tertarik pada medan elektrik. Pemindahan partikel
dari interfase dapat diterapkan tanpa menganggu proses (Sari, 2008)
Daftar pustaka
Albrecht, R & Rautenbach, R. 1989. MembranProcesses. Institut fur
Verfahrenstechnik RWTH Aachen. West Germany.
Mulder, M. (1996), “Basic Principles of Membrane Technology”, Edisi 2,
Dordrecht Kluwer Academic.
Sari P.D, Primayudha H, Penentuan Fouling Pada Teknologi Ultrafiltrasi untuk
Penurunan Kadar TDS, Fe, dan Mn pada Air Sumur di Kampus Teknik
Kimia Undip Tembalang. 2008. UNDIP
Notodarmojo, Suprihanto, dkk. 2004. Efek Pretreatment Terhadap Pembentukan
Lapisan Cake Dan Struktur Membrane Pada Membran Ultrafiltrasi
Aliran Cross-Flow Dalam Pengolahan Limbah Cair Emulsi Minyak.
PROC. ITB Sains & Tek. (Online), Volume 36 A No. 2 : 127-144,
(http:// proceedings . itb . ac . id / download . php ?
file = A03015 . pdf&id =58&up=6.htm , diakses 30 Mei 2011).