KAJIAN EFEKTIFITAS MEMBRAN POLISULFON
UNTUK DESINFEKSI AIR
Oleh : M Putra Siburian
F 34102105
2006
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
KAJIAN EFEKTIFITAS MEMBRAN POLISULFON
UNTUK DESINFEKSI AIR
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Teknologi Industri Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh : M Putra Siburian
F 34102105
2006
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
KAJIAN EFEKTIFITAS MEMBRAN POLISULFON
UNTUK DESINFEKSI AIR
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Departemen TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh : M Putra Siburian
F 34102105
Dilahirkan pada tanggal 24 November 1984 di Tapanuli Utara
Tanggal lulus : 12 September 2006
Disetujui oleh : Bogor, Oktober 2006
Dr. Ir. Suprihatin, Dipl. Ing Dosen Pembimbing
M. Putra Siburian. F 34102105. Kajian Efektifitas Membran Polisulfon Untuk Desinfeksi Air. Di bawah bimbingan Suprihatin.
RINGKASAN
Saat ini teknologi pengolahan air sudah berkembang dengan pesat. Sudah cukup banyak instansi-instansi yang membutuhkan air bersih dalam jumlah banyak, mendirikan instalasi pengolahan air bersih mandiri untuk melepas ketergantungan dari PDAM. Pengolahan air secara mandiri ini dikembangkan dengan mengikuti perkembangan teknologi penyaringan air bersih yang sudah ada, tentunya juga dipengaruhi dengan kemampuan dari instansi tersebut baik dari segi ketersediaan teknologi dan segi finansial. Pengolahan yang perlu dilakukan adalah secara bertahap yaitu; (1) pengolahan pertama (benda-benda yang tercampur dan tidak larut), (2) pengolahan kedua (bahan-bahan organik), dan (3) pengolahan ketiga (padatan tersuspensi, persenyawaan organik dan anorganik). Penyaringan membran adalah suatu proses pemisahan bahan-bahan tersuspensi dalam air melalui bahan atau media berpori tertentu, sehingga dapat menghasilkan air yang berkualitas lebih baik.
Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji efektifitas penggunaan membran sebagai desinfektan. Polisulfon sebagai pemurni air dengan mengambil sampel pada Instalasi Pengolahan Air Sungai Ciapus Kampus IPB Darmaga. Sampel air yang diambil adalah air yang telah mengalami proses pengolahan sampai menjadi air yang sudah memenuhi standar baku pemerintah, namun belum mengalami proses desinfeksi. Formulasi membran yang digunakan adalah membran polisulfon 12% dengan variasi ketebalan membran 0.05 mm, 0.10 mm dan 0.15 mm dan sebagai perbandingan digunakan membran Mikrofiltrasi hollow fiber
komersial dan referensi kinerja membran ultrafiltrasi komersial. Karakteristik air bahan baku dan hasil penyaringan membran meliputi pH, warna, kekeruhan, Total Suspended Solid (TSS), Total Dissolved Solid (TDS) dan total mikroba (total
coliform dan total E.coli). Penelitian dilakukan dengan mensirkulasikan air sampel selama 360 menit dengan menggunakan 3 tingkat tekanan yaitu 0.7 bar (120 menit pertama). 1.4 bar (120 menit kedua) dan 2.1 bar (120 menit ketiga). Tahapan penelitian yang dilakukan adalah analisa terhadap air feed, lalu dilakukan sirkulasi air melalui membran dan air hasil sirkulasi (permeat) diuji dengan uji yang sama dengan feed. Ketiga nilai hasil pengukuran fluks air pada membran polisulfon menunjukkan penurunan hal ini diperkirakan disebabkan oleh karena air sampel hasil olahan yang masih mengandung pengotor, baik itu padatan organik maupun non-organik. Membran polisulfon dengan ketebalan 0.05 memiliki kisaran fluks tertinggi yaitu sekitar 165 L/m2.jam pada tingkat tekanan 0.7 bar dan 1.4 bar. Hasil analisis karakterisasi permeat membran yang dilakukan menunjukkan bahwa membran polisulfon memberikan efektifitas yang baik untuk desinfeksi air dimana analisis mikroba menunjukkan zero kontaminasi, dan rata-rata TSS mencapai 0.0 mg/l, warna 2 dan 1 Tcu, kekeruhan 1 NTU, pH 7.01-7.10.
Karakterisasi air setelah penyaringan menunjukkan nilai yang sangat memuaskan, nilai TSS, TDS, warna, kekeruhan, pH dan total mikroba (total
coliform dan E.coli) jauh dibawah baku mutu yang dikeluarkan oleh pemerintah sebagai syarat air minum. Seluruh hasil analisa air menunjukkan bahwa setiap
ketebalan yang diuji memberikan kinerja yang serupa. Sehingga dapat disimpulkan bahwa membran polisulfon dapat bekerja efektif dalam pemurnian air hasil olahan dan membran terbaik untuk pemurnian air adalah membran polisulfon 12% dengan ketebalan 0.05 mm dengan tekanan 0.7 bar dan 1.4 bar dilihat secara kinerja membran (fluks air 165 L/m2.jam) dan secara ekonomik.
M. Putra Siburian. F 34102105. Study of polisulfone Membranes Efectivity for Water Desinfection. Supervised by Suprihatin.
SUMMARY
Nowadays water treatment technology has improved very fast. A lot of institutions, who needs clean water in a large quantity, build their own water treatment installation, so they don’t have to depend on government’s supply for clean water. Water treatments installation that builds by institution usually depends on the ability of the institutions; either it’s the technology resources or the financial ability. Water treatments are needed to be done in three steps, which is (1) first treatment (colloidal and not suspended), (2) second treatment (organic compound), (3) third treatment (suspended solid, organic and non-organic). Membrane filtration is to separate suspended particles in the water through pores media or material and produce good water quality.
The purpose of this research is to study the efectivity of Polysulfone membrane in water purification by taking sample from IPB Ciapus River Water Installation. Sample that used for the research has already being pre-treatment until it achieve government standard for drink water, but it hasn’t sterilized with disinfectant. The membrane formulation that used for this research is polisulfone membrane with thickness variation 0.05 mm, 0.10 mm and 0.15 mm, and as comparation used commercial microfiltration hollow fiber membrane and ultrafiltration membrane references. The feed and permeate characterization is using pH, color, turbidity, Total Suspended Solid (TSS), Total Dissolved Solid (TDS) and microbe total (coliform and E.coli total). This research is done by circulating water sample for 360 minutes in three step pressure which is 0.7 bar (first 120 minutes), 1.4 bar (second 120 minutes) and 2.1 bar (third 120 minutes). The research starts by characterizing the feed water, and then sample is circulated through membrane, after that permeate is characterized. Polisulfone membrane shows a decreasing pattern, this is because of the water sample is still containing colloidal, either its organic or non-organic. Polisulfone membrane with 0.05 mm thickness has the highest fluks which is approximate 165 L/m2.hour. The membrane permeate characterization shows that polisulfone membrane gives a good efectivity as water refining with zero contaminant for microbe, with zero TSS, 2 and 1 TCU for color, 1 NTU for turbidity, pH 7.01-7.10.
Water characterization after membrane filtration shows a very good efectivity, TSS, TDS, color, turbidity, pH and microbe total (coliform and E.coli) far under the government standard for drink water. The water analysis shows that every thickness variation gives the same efectivity to water purification. So polisulfone membrane can work effectively in water desinfecting and 0.15 mm polisulfone membrane with 0.7 bar or 1.4 bar of pressure shows the best function by having the highest fluks until 165 L/m2.hour.
SURAT PERNYATAAN
Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi dengan judul “Kajian Efektifitas Membran Polisulfon Untuk Desinfeksi Air” adalah karya asli saya sendiri, dengan arahan dosen pembimbing akademik, kecuali dengan jelas rujukannya.
Bogor, September 2006 Yang Menyatakan Pernyataan
Nama : M Putra Siburian Nrp : F34102105
i
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis kepada Tuhan Yesus Kristus, karena atas rahmat dan karunia-Nya penulis mampu menyelesaikan penelitian dan menyusun laporan skripsi dengan judul Kajian Efektifitas Membran Polisulfon Untuk Desinfeksi Air dengan baik. Dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang tulus atas bantuan dan dukungan yang telah diberikan oleh berbagai pihak selama penulis melakukan penelitian hingga penyusunan skripsi. Rasa terima kasih penulis sampaikan kepada :
1. Mama, Kakak-kakak saya Marta dan Marlinang serta adik-adik saya Glory dan Marsudi atas dukungan, nasehat, doa dan kasih sayangnya, yang sangat berharga bagi penulis.
2. Dr. Ir. Suprihatin, Dipl. Ing sebagai dosen pembimbing akademik atas dorongan dan saran yang diberikan mulai dari persiapan penelitian hingga terselesaikannya skripsi ini.
3. Dr. Ir. Mohamad Yani, M.Eng sebagai dosen penguji atas saran dan kritik yang diberikan dalam penyusunan skripsi.
4. Dr. Ir. Mulyorini Rahayuningsih, MSi sebagai dosen penguji atas saran dan kritik yang diberikan dalam penyusunan skripsi.
5. Paulina Rosari Sinaga dan Eko Purwanto selaku teman – teman satu penelitian atas kerjasama dan kebersamaan selama penelitian.
6. Teman – teman baik penulis selama kuliah, Adriel, Samuel, Diena. 7. Teman-teman Agriaswara, Budi, Helmy, Ary, Hesty, Hilma. 8. Ibu Ega, Pak Gunawan dan para laboran di laboratorium TIN. 9. Rekan – rekan TIN angkatan 39
ii
Penulis menyadari bahwa skripsi ini belum sempurna, oleh sebab itu penulis menerima dengan senang hati segala kritik dan saran yang membangun. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca yang membutuhkannya.
Bogor, September 2006
