Efek Pretreatment Terhadap Pembentukan Lapisan Cake dan Struktur Membrane pada Membran Ultrafiltrasi Aliran Cross-flow dalam Pengolahan Limbah Cair Emulsi Minyak

Abstract

Sari. Pengaruh pretreatment terhadap fluks dan pembentukan cake pada penggunaan membran selullosa asetat menggunakan sistem aliran cross-flow telah diteliti. Membran digunakan untuk mengolah limbah cair emulsi minyak yang berasal dari industri automotif pada bagian pemotongan logam. Tujuan dari penelitian adalah untuk melihat pengaruh proses pretreatment terhadap fluks dan fouling yang terjadi, dalam hal ini digunakan pendekatan model pembentukan cake, yang terindikasi melalui nilai konstanta pembentukan cake (k'), dan mempelajari struktur membran. Jenis membran yang digunakan adalah jenis membran hidrofilik selulosa asetat. Operasi membran ultrafiltrasi dua tahap ini menggunakan membran selulosa asetat komposisi 12 % (CA-12) untuk operasi tahap I dan membran selulosa asetat komposisi 15 % (CA-15) untuk operasi tahap II dengan waktu operasi masing-masing 90 menit. Tekanan yang digunakan adalah 3,5 Bar. Dua jenis variasi umpan yang akan diolah membran, yaitu umpan limbah tanpa pretreatment dan umpan limbah dengan pretreatment. Membran setelah beberapa periode beroperasi, maka akan terjadi fouling pada membran yang diikuti dengan terjadinya penurunan fluks permeat. Pada operasi membran tahap I untuk umpan limbah tanpa pretreatment k' = 0,0004 m 2 /L sedangkan untuk umpan limbah dengan pretreatment k' = 0,0001 m 2 /L. Pada operasi membran tahap II untuk umpan limbah tanpa pretreatment diperoleh nilai k' = 0,0009 m 2 /L sedangkan untuk umpan limbah dengan pretreatment k' = 0,0002 m 2 /L. Hasil ini menunjukkan bahwa proses yang menggunakan feeding dengan pretreatment lebih baik dari segi kemungkinan terjadinya fouling bila dibandingkan dengan operasi menggunakan feeding tanpa pretreatment. Analisa struktur membran menggunakan analisa Scanning Electron Microscopy (SEM) dilakukan untuk melihat struktur membran yang belum digunakan dan yang telah digunakan. Hasil SEM menunjukkan bahwa struktur membran adalah asimetrik. Dari hasil SEM terlihat bahwa deposisi kontaminan juga terjadi dalam lapisan dalam membrane (spinger). Selain itu juga terlihat adanya deformasi lapisan spinger. Keunggulan proses membran menggunakan umpan limbah dengan pretreatment disamping dapat meningkatkan fluks permeat, juga dapat menurunkan konstanta pembentukan cake yang berdampak pada meningkatnya waktu operasi membran.