LAPORAN AKHIR
PENGOLAHAN AIR PAYAU MENGGUNAKAN MEMBRAN REVERSE
OSMOSIS UNTUK MENGHASILKAN AIR TAWAR
Diajukan sebagai persyaratan untuk menyelesaikan
pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Kimia
Politeknik Negeri Sriwijaya
Oleh
MEYRISKI LIALITA
061330401041
iv
ABSTRAK
PENGOLAHAN AIR PAYAU MENGGUNAKAN MEMBRAN REVERSE
OSMOSIS UNTUK MENGHASILKAN AIR TAWAR
Meyriski Lialita,2016, 65 Halaman, 10 Tabel, 15 Gambar, 4 Lampiran
Untuk memenuhi kebutuhan akan air tawar manusia telah mengembangkan sistem pengolahan air payau dengan teknologi membran semi permeabel. Membran (selaput) semi permeabel adalah suatu selaput penyaring skala molekul yang dapat ditembus oleh molekul air dengan mudah, akan tetapi tidak dapat atau sulit dilalui oleh molekul lain yang lebih besar dari molekul air. Teknologi pengolahan air payau ini lebih dikenal dengan sistem osmosis balik. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengolah air payau menjadi air tawar dengan menggunakan membran reverse osmosis jenis
Thin Film Composite dan mengetahui kemampuan membran reverse osmosis jenis Thin Film Composite dalam mengefisiensikan penyisihan kadar salinitas, turbidity, TDS, kadar Fe,dan Kadar
Mn dalam air payau dengan menggunakan tekanan rendah. Penelitian ini menggunakan membran
reverse osmosis (RO) yang terbuat dari Polyamide (PA) dengan jenis Thin Film Composite dan
berukuran pori 0,0001 𝜇𝑚. Variabel yang digunakan dalam penelitian ini adalah tekanan operasi (P) pada 24,7 – 44,7 psi atau pada ∆𝑃 10-30 psig. Hasil yang diperoleh dari penelitian menunjukkan bahwa membran RO mampu memberikan operasi optimum pada ∆𝑃 25 psig yang menghasilkan penurunan kadar awal Cl dari 2,054 mg/l menjadi 0,001mg/l, kemampuan penyisihan kadar Fe sebesar 92,90% dengan penurunan kadar awal Fe dari 0,31 mg/l menjadi 0,022 mg/l dan penyisihan kadar Mn sebesar 99 % dengan penurunan kadar awal Mn 0,03 mg/l menjadi 0,0003 mg/l. Hasil akhir air dari membran RO telah memenuhi baku mutu untuk air tawar sesuai dengan Permenkes RI No. 492/Menkes/Per/IV/2010.
v
ABSTRACT
BRACKISH WATER TREATMENT USING REVERSE OSMOSIS
MEMBRANE TO PRODUCE FRESH WATER
Meyriski Lialita,2016, 65 Pages, 10 Tables, 15 Pictures, 4 Attachment
To filled the necessary of fresh water, some people have developed brackish water treatment system with a semi-permeable membrane technology. Membrane semi-permeable is a membrane filter scale of molecules that can be penetrated by water molecules easily, but it can not or difficult to pass by other molecules larger than water molecules. The brackish water treatment technology known as reverse osmosis systems. This research aim to process brackish water become fresh water using by reverse osmosis membrane with Thin Film Composite type and know ability of reverse osmosis membrane with Thin Film Composite type in efficiency exclusion of rate salinity, TDS, Turbidity, Fe content and Mn content in brackish water using by reverse osmosis membrane (RO) which made from Polyamide (PA) with Thin Film Composite and pore size 0,0001 𝜇𝑚. Variable which used in this research is operating pressure (P) 24,7 – 44,7 psi or ∆ 𝑃 10-30 psig. The result from this research that Reverse Osmosis Membrane could given optimum operation on ∆𝑃 25 psig with degradation of Cl early from 2,054 mg/l become 0,001mg/l, exclusion ability Fe content equal to 92,90% with degradation of Fe content rate early from 0,31 mg/l become 0,022 mg/l and exclusion ability Mn content equal to 99 %with degradation of Fe content rate early from 0,03 mg/l become 0,0003 mg/l. The product from membran RO have fulfilled is quality standard for fresh water based on Permenkes RI No. 492/Menkes/Per/IV/2010.
vi
MOTTO
“Orang- orang hebat di bidang apapun bukan baru bekerja karena mereka
terinspirasi, namun mereka menjadi terinspirasi karena mereka lebih suka
bekerja. Mereka tidak menyia-yiakan waktu untuk menunggu inspirasi”.
(Ernest Newman)
Laporan ini kubersembahkan untuk :
1. Kedua orang tuaku
2. Adik dan Keluargaku
3. Seluruh dosen di Jurusan Teknik
Kimia
4. Seluruh teman sekelasku 6 KE
5. Sahabatku Dwi Apriyanti, Indah
Okta, dan Veronika Sulistyani
6. Teman seperjuangan LA Gita
vii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas
segala Rahmat dan Hidayahnya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan
Akhir dengan Judul “Pengolahan Air Payau Menggunakan Membran Reverse
Osmosis Untuk Menghasilkan Air Tawar”. Laporan ini disusun untuk
memenuhi persyaratan untuk menyelesaikan pendidikan diploma pada jurusan
Teknik Kimia di Politeknik Negeri Sriwijaya. Begitu besarnya manfaat yang
penulis peroleh dalam melaksanakan penulisan Laporan akhir ini.
Selama
penyusunan laporan akhir, penulis mendapatkan begitu banyak bantuan dari
berbagai pihak. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada :
1) Dr.Ing.Ahmad Taqwa,M.T. selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya.
2) Carlos R.S. S.T., M.T. selaku Pembantu Direktur I Politeknik Negeri
Sriwijaya.
3)
Adi Syakdani, S.T., M.T
. selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Politeknik
Negeri Sriwijaya.
4) Ahmad Zikri, S.T., M.T. selaku Sekertaris Jurusan Teknik Kimia
Politeknik Negeri Sriwjaya.
5)
Ir. M. Zaman, M.Si., M.T. selaku Pembimbing I yang telah memberikan
bimbingan dan saran guna menyelesaikan Laporan Akhir.
6)
Ir. Arizal Aswan, M.T.
selaku Pembimbing II yang telah memberikan
bimbingan dan saran guna menyelesaikan Laporan Akhir.
7)
Erniati Anzar, S.T. selaku Kasie di Laboratorium Teknik Kimia Politeknik
Negeri Sriwijaya yang senantiasa memberikan bimbingan dan bantuan
dalam penyelesaian Laporan Akhir ini.
8)
Agus Lukman Hakim, S.T. selaku Teknisi di Laboratorium Teknik Kimia
Politeknik Negeri Sriwijaya yang senantiasa memberikan bimbingan dan
bantuan dalam penyelesaian Laporan Akhir ini.
viii
10) Kedua Orang Tua dan keluarga tercinta yang selalu mendukung dan
memberikan semangat serta doa untuk menyelasaikan Laporan Akhir ini.
11) Teman seperjuanganku Gita Putri Kusumawardani, Irda Agustina dan
Renny Eka Dhamayanti yang selalu berjuang bersama dalam penyelesaian
Laporaan Akhir ini.
12) Teman-teman kelas 5 KE angkatan 2013 yang selalu memberikan
dukungan selama penyusunan Laporan Akhir.
13) Teman-teman angkatan 2013 jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri
Sriwijaya.
14) Semua pihak yang telah ikut berpartisipasi membantu dalam
penyelesaian laporan ini.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna. Oleh
karena itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari
pembaca, yang tentunya akan mendorong penulis untuk berkarya lebih baik lagi
pada kesempatan yang akan datang. Semoga uraian dalam laporan ini dapat
bermanfaat bagi semua pihak.
Palembang, Juli 2016
ix
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PENGESAHAN ... ii
HALAMAN PENGESAHAN TIM PENGUJI ... iii
ABSTRAK ... iv
ABSTRACT ... v
MOTTO ... vi
KATA PENGANTAR ... vii
DAFTAR ISI... ix
DAFTAR TABEL ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 2
1.3 Tujuan Penelitian ... 2
1.4 Manfaat Penelitian ... 2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Persyaratan Air Minum ... 3
2.1.1. Parameter Fisika ... 4
2.1.2. Parameter Kimia ... 4
2.2 Pengertian Air Payau ... 6
2.3 Membran ... 6
2.3.1 Jenis-Jenis Membran ... 7
2.3.2 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kinerja Membran ... 10
2.3.3 Jenis-Jenis Koagulan ... 12
2.4 Pengolahan Reverse Osmosis ... 14
2.5 Prinsip Kerja Reverse Osmosis ... 15
2.5.1 Proses Osmosis ... 15
2.5.2 Reverse Osmosis ... 16
2.6 Keunggulan dan Kekurangan Sistem Reverse Osmosis (RO) ... 18
2.6.1 Keunggulan Sistem Reverse Osmosis (RO) ... 18
2.6.2 Kekurangan Sistem Reverse Osmosis (RO) ... 19
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Pendekatan Desain Fungsional ... 20
3.2 Pendekatan Desain Struktural... 20
3.3 Pertimbangan Percobaan ... 28
3.3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ... 28
3.3.2 Bahan dan Alat ... 28
3.3.3 Perlakuan dan Analisis Statistik Sederhana ... 30
3.4 Pengamatan ... 30
3.5 Prosedur Percobaan ... 31
3.5.1 Prosedur Pembuatan Unit Reverse Osmosis ... 31
x
3.5.3 Prosedur Analisa Air Baku dan Hasil ... 32
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil ... 38
4.1.1 Karakteristik Air Payau Sebelum Pengolahan... 38
4.1.2 Hasil Analisa Air Keluaran Membran RO ... 39
4.2 Pembahasan ... 41
4.2.1 Analisis Bahan Baku. ... 41
4.2.2 Analisis pH ... 41
4.2.3 Analisis Salinitas ... 42
4.2.4 Analisis Turbidity ... 43
4.2.5 Analisis TDS ... 45
4.2.6 Analisis Penurunan Kadar Fe ... 46
4.2.7 Analisis Penurunan Kadar Mn ... 47
4.2.8 Pengaruh Tekanan Operasi Terhadap Fluks ... 49
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 50
5.2 Saran ... 50
DAFTAR PUSTAKA ... 51
xi
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Parameter Wajib Persyaratan Kualitas Air Minum ... 3
Tabel 2. Standar kualitas air baku untuk air umpan unit Reverse Osmosis
... 17Tabel 3. Parameter Paduan Kualitas Air Hasil Pengolahan Sistem RO... 18
Tabel 4. Hasil Analisa Bahan Baku ... 39
Tabel 5. Hasil Analisa Air Umpan Membran RO ... 39
Tabel 6. Karakteristik Air Tawar ... 40
Tabel 7. Hasil Analisa Air Keluaran Membran RO ... 40
Tabel 8. Hasil Analisa Karakteristik Membran... 40
Tabel 9. Nilai Absorbansi Konsentrasi Standar Fe ... 56
xii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Skema dalam proses desalinasi dengan metode RO ... 15
Gambar 2. Prinsip dasar proses osmosis balik (Reverse Osmosis) ... 16
Gambar 3. Sketsa Membran Reverse Osmosis ... 22
Gambar 4. Desain rangka besi ... 27
Gambar 5. Blok Diagram Penelitian... 37
Gambar 6. Grafik Pengaruh ∆𝑃 (psig) Terhadap pH ... 42
Gambar 7. Grafik Pengaruh ∆𝑃 (psig) terhadap salinitas ... 43
Gambar 8. Grafik Pengaruh ∆𝑃 (psig) Terhadap Turbidity... 44
Gambar 9. Grafik Pengaruh ∆𝑃 (psig) Terhadap TDS ... 45
Gambar 10. Grafik Pengaruh ∆𝑃 (psig) terhadap kadar Fe ... 46
Gambar 11. Grafik Pengaruh ∆𝑃 (psig) Terhadap % Penurunan kadar Fe ... 47
Gambar 12. Grafik Pengaruh ∆𝑃 (psig) terhadap kadar Mn ... 48
Gambar 13. Grafik Pengaruh ∆𝑃 (psig) terhadap % penurunan Mn ... 48
Gambar 14. Grafik Pengaruh ∆𝑃 (psig) Terhadap Fluks ... 49
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran I. Data Hasil Penelitian ... 54
Lampiran II. Perhitungan ... 56
Lampiran III. Gambar-gambar ... 63
