MEMBRAN FILTRASI REVERSE OSMOSIS

TUGAS

MANAJEMEN LINGKUNGAN INDUSTRI

MEMBRAN FILTRASI REVERSE OSMOSIS

DISUSUN OLEH

ILHAM ANANTO                     E1F111007

SURIPTO                                                E1F111020

ANITA REZEKI                                    E1F111043

PAHRIAH                                   E1F111047

YUSLIM AZIFATILLAH         E1F110023

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARBARU

2013

PENDAHULUAN

Reverse osmosis (RO) adalah suatu metode penyaringan yang dapat menyaring berbagai molekul besar dan ion-ion dari suatu larutan dengan cara memberi tekanan pada larutan ketika larutan itu berada di salah satu sisi membran seleksi (lapisan penyaring). Proses tersebut menjadikan zat terlarut terendap di lapisan yang dialiri tekanan sehingga zat pelarut murni bisa mengalir ke lapisan berikutnya. Membran seleksi itu harus bersifat selektif atau bisa memilah yang artinya bisa dilewati zat pelarutnya (atau bagian lebih kecil dari larutan) tapi tidak bisa dilewati zat terlarut seperti molekul berukuran besar dan ion-ion.

Reverse Osmosis (R.O) atau Osmosis terbalik adalah sebuah istilah teknologi yang berasal dari osmosis. Osmosis adalah sebuah fenomena alam dalam sel hidup di mana molekul "solvent" (biasanya air) akan mengalir dari daerah "solute" rendah ke daerah "solute" tinggi melalui sebuah membran semipermeable. Membran semipermeable ini menunjuk ke membran sel atau membran apa pun yang memiliki struktur yang mirip atau bagian dari membran sel. Gerakan dari "solvent" berlanjut sampai sebuah konsentrasi yang seimbang tercapai di kedua sisi membran.

Jadi reverse osmosis adalah sebuah proses pemaksaan sebuah solvent dari sebuah daerah konsentrasi "solute" tinggi melalui sebuah membran ke sebuah daerah "solute" rendah dengan menggunakan sebuah tekanan melebihi tekanan osmotik. Dalam istilah lebih mudah, reverse osmosis adalah mendorong sebuah solusi melalui filter yang menangkap "solute" dari satu sisi dan membiarkan pendapatan liquid murni dari sisi satunya.

Membran yang digunakan untuk reverse osmosis memiliki lapisan padat dalam matriks polimer - baik kulit membran asimetris atau lapisan interfasial dipolimerisasi dalam membran tipis-film-komposit - di mana pemisahan terjadi. Dalam kebanyakan kasus, membran ini dirancang untuk memungkinkan air hanya untuk melewati melalui lapisan padat, sementara mencegah bagian dari zat terlarut (seperti ion garam). Proses ini mensyaratkan bahwa tekanan tinggi akan diberikan pada sisi konsentrasi tinggi membran, biasanya 2-17 bar (30-250 psi) untuk air tawar dan payau, dan 40-82 bar (600-1200 psi) untuk air laut, yang memiliki sekitar 27 bar (390 psi) [3] tekanan osmotik alam yang harus diatasi.Proses ini terkenal karena penggunaannya dalam desalinasi (menghilangkan garam dan mineral lainnya dari air laut untuk mendapatkan air tawar), namun sejak awal 1970-an itu juga telah digunakan untuk memurnikan air segar untuk aplikasi

medis, industri, dan domestik.

Pada proses reverse-osmosis, fenomena ini dibalik arahnya dengan menambahkan tekanan pada larutan yang lebih padat (air terpolusi) melalui membran semi-permeabel, sehingga menghasilkan air bersih yang bebas dari polutan.

PRINSIP KERJA REVERSE OSMOSIS

Sebuah membran semi-permeable, seperti halnya membran yang tersusun dari dinding-dinding sel atau seperti susunan sel pada kantung kemih, bersifat selektif terhadap benda-benda yang akan melaluinya. Umumnya membran ini sangat mudah untuk dilalui oleh air karena ukuran molekulnya yang kecil; tapi juga mencegah kontaminan-kontaminan lain yang mencoba melaluinya. Sebagai percobaan, air diisikan di kedua sisi membran, dimana air di salah satu sisinya memiliki perbedaan konsentrasi mineral-mineral terlarut, karena air memiliki sifat berpindah dari larutan berkonsentrasi rendah menjuju larutan berkonsentrasi lebih tinggi, maka air akan berpindah (berdifusi) melalui membran dari sisi konsentrasi rendah ke sisi konsentrasi yang lebih tinggi. Sehingga, tekanan osmotik akan melawan proses difusi, dan akan terbentuk kesetimbangan.

Proses Reverse Osmosis menggerakkan air dari konsentrasi kontaminan yang tinggi (sebagai air baku) menuju penampungan air yang memiliki konsentrasi kontaminan sangat rendah. Dengan menggunakan air bertekanan tinggi di sisi air baku, sehingga dapat menciptakan proses yang berlawanan (reverse) dari proses alamiah osmosis. Dengan tetap menggunakan membran semi-permeable maka hanya akan mengijinkan molekul air yang melaluinya dan membuang bermacam-macam kontaminan yang terlarut. Proses spesifik yang terjadi dinamakan ion eksklusi, dimana sejumlah ion pada permukaan membran sebagai sebuah pembatas mengijinkan molekul-molekul air untuk melaluinya seiring melepas substansi-substansi lain.

Walaupun dengan kemampuannya untuk memurnikan air baku, sebuah sistem Reverse Osmosis harus secara berkala dibersihkan untuk mencegah terbentuknya kerak di permukaan membran. Sistem Reverse Osmosis memerlukan karbon sebagai penyaring awal untuk mereduksi kandungan klorin yang akan merusak membran Reverse Osmosis; dan juga membutuhkan filter sedimen untuk menyaring material-material terlarut dari air baku sehingga tidak menymbat di membran. Mereduksi kesadahan melalui proses water softening atau chemical softening juga dibutuhkan untuk wilayah-wilayah yang memiliki air baku yang sadah.

Walaupun dengan kemampuannya untuk memurnikan air baku, sebuah sistem Reverse Osmosis harus secara berkala dibersihkan untuk mencegah terbentuknya kerak di permukaan membran. Sistem Reverse Osmosis memerlukan karbon sebagai penyaring awal untuk mereduksi kandungan klorin yang akan merusak membran Reverse Osmosis; dan juga membutuhkan filter sedimen untuk menyaring material-material terlarut dari air baku sehingga tidak menymbat di membran. Mereduksi kesadahan melalui proses water softening atau chemical softening juga dibutuhkan untuk wilayah-wilayah yang memiliki air baku yang sadah.

FAKTOR FAKTOR YANG BERPENGARUH PADA REVERSE OSMOSIS

Penanganan air menggunakan sistem reverse osmosis ini memiliki tingkat konsumsi energi yang lebih rendah dari sistem penyulingan panas dan otomatis membantu mengurangi biaya operasional suatu perusahaan. Pre treatment dapat meliputi penyaringan media untuk menghilangkan unsur partikel, pertukaran ion dengan perlahan, atau menghilangkan anti-scalant secara keras. Temperatur dan pH disesuaikan untuk merendahkan daya larut dari bahan kimia. Dengan proses demikian pencegahan scalling dengan mengaktifasi karbol atau bisulfit untuk menghilangkan klorida, dan pada tempat penyaringan mikro dapat menghancurkan beberapa partikel/unsur dan membuang padatannya.

Proses reverse osmosis menggunakan tekanan / presure yang diberikan pada aliran air sumber dan dialirkan melalui filter / membran yang sangat tipis dengan pori-pori 0,001 mikron (1 helai rambut dibelah sejuta kali) sehingga dapat menyaring mikroorganisme, virus, metal ion, logam-logam berat, bahan-bahan anorganik dan polutan radio aktif.

Jenis membran yang digunakan oleh contoh alat Advance® water filter reverse osmosis adalah Thin Film Membrane (TFM) atau Thin Film Composite (TFC) yang cocok digunakan untuk kondisi sumber air di Indonesia seperti air PAM dan air tanah

Sebagai perbandingan ada beberapa jenis membran yaitu:

1.      Sea Water Membrane: membran yang digunakan untuk air laut.

2.      Breakis Water Membrane: membran untuk air sungai.

3.      Thin Film Membrane (TFM) / Thin Film Composite (TFC): yang terbuat dari polymide dan polysofon.

4.      Celulose Tri Acetate (CTA): terbuat dari serat tanaman bakau sehingga tidak tahan terhadap bakteri / mikroorganisme, banyak digunakan oleh pesaing Advance® water filter reverse osmosis. Membran ini memiliki daya reject 80 – 85 %.

Dalam reverse osmosis, dalam setup yang sama seperti yang di osmosis, tekanan diterapkan ke kompartemen dengan konsentrasi tinggi. Dalam hal ini, ada dua kekuatan yang mempengaruhi gerakan air: tekanan yang disebabkan oleh perbedaan konsentrasi zat terlarut antara dua kompartemen (tekanan osmotik) dan tekanan eksternal diterapkan.

KEUNGGULAN REVERSE OSMOSIS

1.            Ukuran filter/membrane yang sangat halus 0,0001 mikron yang mampu membuang seluruh bahan pencemar air seperti kimia, biologis, fisik, bakteri, virus hingga logam berat.

2.            Dengan mengkonsumsi air minum yang murni dari hasil mesin sistem reverse osmosis atau sistem RO, maka kesehatan dan fungsi ginjal di dalam tubuh dapat tetap terjaga dengan baik.

3.            Dilakukannya Tahapan proses analisa air baku sebelum pemasangan. Filter yang digunakan disesuaikan dengan kondisi/masalah air sehingga dilakukan proses filterisasi sesuai dengan output yang diinginkan.

4.            Mampu membuang zat polutan berbahaya hingga air menjadi murni 99,9%. Hal ini polutan atau logam berat tidak dapat dihilangkan dengan sistem pengolahan air minum yang lama misalnya pendidihan, ultra violet, ozonisasi dll.

5.            Merupakan teknologi yang telah teruji secara internasional dan digunakan jutaan rumah tangga di berbagai negara maju. Lihatlah rumah keluarga di AS, Inggris, Singapura, Australia, Jepang atau negara lainnya, tentu di samping ruang makan biasa ditemui alat reverse osmosis.

6.            Kualitas air langsung dapat diuji dari hari ke hari sehingga air yang dihasilkan terjamin kualitasnya. Pengujian air minum reverse osmosis cukup sederhana, yaitu dengan alat ukur TDS.

KEKURANGAN REVERSE OSMOSIS

Sistem reverse osmosis memiliki kekurangan rendahnya tingkat kepahaman konsumen dengan sistem ini. Konsumen tingkat rumah tangga kecil masih belum dapat mempercayakan sistem ini karena belum ada pemahaman yang dapat meyakinkan konsumen. Alat sistem RO ini juga masih sulit dicari serta biaya yang dibutuhkan untuk membeli alat ini cukup mahal.

APLIKASI PENERAPAN SISTEM REVERSE OSMOSIS

Di indonesia ini penerapan sistem reverse osmosis sudah cukup banyak dalam kegiatan-kegiatan industri. Contohnya saja dalam industri isi ulang galon air minum. Reverse osmosis yang biasa juga disebut hyperfiltration adalah teknologi pemurnian air untuk minum yang paling canggih dibanding dengan sistem teknologi sebelumnya seperti nano filtration, ultra filtration, micro filtration, dsb. Contoh nyata dari sistemk reverse osmosis ini ialah alat canggih dari produk indonesia yaitu Pure It. Yaitu alat yang dapat memurnikan air untuk dapat dimunim secara langsung. Dan juga masih banyak lagi alat-alat lain yang menerapkan reverse osmosis ini.

Contohnya adalah apa yang diterapkan pada perusahaan international CUNO yang berasal dari australia.

Teknologi Reverse Osmosis ini juga dapat digunakan dalam industri:

1.      Air Mineral

2.      Humidifikasi

3.      Pembuatan Es

4.      Aplikasi Laboratorium

5.      Aplikasi Biomedikal

6.      Proses Kimia

7.      Pembuatan Kosmetik

8.      Restoran

9.      Produksi Semikonduktor

10.  Aplikasi Metal Plating, dan lain sebagainya …

DAFTAR PUSTAKA

Santoso, Rio. 2009. Apa itu Reverse Osmosis ? . http://airreverseosmosis.wordpress.com/2009/02/16/apa-itu-reverse-osmosis/. Diakses pada tanggal 2 Maret 2013 Pukul 12.30 WITA.

Wikipedia. 2013. Osmosis Terbalik (Reverse Osmosis). http://id.wikipedia.org/wiki/osmosis_terbalik. Diakses pada tanggal 2 Maret 2013 Pukul 12.40 WITA.

CitraBening. 2011. Kenapa Kita Memilih Air RO. http://www.citrabening.com/kenapa-kita-memilih-air-ro/. Diakses pada tanggal 2 Maret 2013 Pukul 12.50 WITA.

Cunokare. 2010. The Aqua-Pure APRO13212 Reverse Osmosis Purifier. CUNO a 3M Company. Takapuna. Australia.

Younos,  Tamim,    K.  E. Tulou.  2005.  Overview  of  Desalination Techniques.  Universities  Council  on Water Resources.

Anonim. 2010. WATER TREATMENT TECHNOLOGY FACT SHEET. New York City.