1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG Sekarang ini dunia dihadapkan pada krisis air bersih. Sumber daya air yang tersedia tidak mampu mencukupi kebutuhan air bersih di beberapa negara. Selama lebih dari 20 tahun telah dikembangkan cara-cara untuk memperoleh air bersih, termasuk diantaranya desalinasi air laut, air payau, hingga daur ulang air limbah. Daur ulang air banyak dilakukan di beberapa negara untuk memenuhi kebutuhan air di sektor pertanian, industri, pariwisata dan kebutuhan untuk di konsumsi manusia. Dengan target produk akhir air bersih, teknologi membran berkembang secara signifikan pada pengolahan air (Ranade & Bhandari, 2014). Sistem reverse osmosis (RO) komersial pada awalnya dimaksudkan untuk memenuhi kebutuhan air bersih di kapal laut yang sedang berlayar dalam jangka waktu lama. Sistem ini menggunakan pompa ber-tekanan tinggi untuk mendorong air melewati membran dan memisahkannya dari komponen- komponen yang tidak diinginkan. Saat pertama kali diluncurkan, sistem RO menggunakan membran yang cukup tebal serta diperlukan tempat yang luas untuk instalasi peralatannya. Namun seiring perkembangan membran yang semakin pesat, terutama pada elemen dan sistem konfigurasi yang digunakan, sistem RO kini telah dapat diaplikasikan pada skala rumah tangga. Selain itu, penggunaan jenis membran yang sangat tipis dan instalasi peralatan yang tidak lagi memerlukan tempat luas, turut mendukung sistem RO menjadi sistem yang umum digunakan untuk proses pemurnian air skala rumah tangga. Terobosan dalam pengembangan teknologi membran baru terjadi pada awal tahun 1960-an setelah Loeb & Sourirajan proses desalinasi air laut dan aplikasi skala besar di berbagai sektor industri (Baker, 2012).
2 Sebagai sistem pemurnian air skala rumah tangga, RO telah terbukti sangat efektif mengatasi permasalahan kualitas air dibandingkan metode pemurnian yang lain seperti karbon aktif, water softener, distilasi, UV, dan netralisasi. Sistem RO menemukan teknik pembuatan membran asimetris. Penemuan ini merupakan titik awal perkembangan reverse osmosis (RO) yang saat ini telah banyak digunakan untuk, dapat memisahkan komponen-komponen yang tidak di inginkan seperti komponen organik, non organik, bakteri, virus, partikulat, serta ion atau garam terlarut. Sistem RO juga dikenal sebagai media filter yang memiliki pori paling kecil dibandingkan filter-filter yang lain yaitu 0.0001 mikron. Beberapa riset dan paten tentang keefektifan sistem RO dengan berbagai macam desain dan konfigurasi turut mendukung perkembangan sistem RO skala rumah tangga. Reverse osmosis adalah kebalikan dari fenomena osmosis. Osmosis merupakan fenomena pencapaian kesetimbangan antara dua larutan yang memiliki perbedaan konsentrasi zat terlarut, dimana kedua larutan ini berada pada satu bejana dan dipisahka oleh lapisa semipermeabel. Kesetimbangan terjadi akibat perpindahan pelarut dari larutan yang memiliki konsentrasi zat terlarut rendah ke larutan yang memiliki konsentrasi zat terlarut tinggi. Saat kesetimbangan konsentrasi dicapai maka terdapat perbedaan tinggi larutan yang dapat didefinisikan sebagai tekanan osmosis (Ariati, 2011). Pada sistem pengolahan air Reverse Osmosis banyak mendapatkan kendala ketika sumber air yang tidak bagus dan cara filterirasi penyaringan nya tidak benar maka akan memperpendek umur pada membran Reverse Osmosis. Di sisi lain pergantian komponen membran harganya cenderung mahal dan tidak ada garansi ketika pembelian walaupun 1 jam Pemakaian mengalami kerusakan. Dari harapan tersebut penulis bermaksud untuk menjabarkan tugas akhir ini dengan menuangkan ide, keinginan dan kesungguhan untuk memilih konsentrasi pada bidang konstruksi mesin filtrasi air (Water Treatment). Berdasarkan pertimbangan pertimbangan itulah penulis tertarik untuk membahas RECYCLE MEMBRAN REVERSE OSMOSIS DENGAN METODE SIRKULASI PENCUCIAN MENGGUNAKAN MEDIA NaOH sebagai pokok bahasan dalam Tugas Akhir ini.
3 Beberapa proses dalam filtrasi menggunakan kontak antara media-media yang berupa pasir silika, karbon aktif, manganese greend sand,resin dan lain-lain. Filtrasi ini merupakan salah satu metode-metode yang dipakai untuk proses penjernihan air sebelum memasuki pada tahap memasuki membran. 1.2 RUMUSAN MASALAH 1. Belum ditemukanya metode proses recyle membran reverse osmosis pada mesin pengolahan reverse osmosis saat ini. 2. Mahalnya biaya pergantian membran reverse osmosis 1.3 TUJUAN PENELITIAN Maksud dan tujuan penelitian tugas akhir ini adalah: 1. Bagaimana proses recycle mebran reverse osmosis dengan menggunakan larutan NaOH? 2. Membandingkan reccyle membran reverse osmosis menggunakan larutan NaOH dengan variasi konsentrasi larutan NaOH yang berbeda-beda. 3. Membandingkan hasil air dari membran recycle dengan membran baru. 1.4 BATASAN DAN RUANG LINGKUP PENELITIAN Pembahasan masalah penulis pada tugas akhir ini adalah tentang Recycle membran Mesin Filtrasi Air (Water Treatment) Skala home industri pengolahan air minum reverse osmosis. Batasan-batasan pembahasan dan perhitungan tugas akhir ini diantaranya adalah sebagai berikut: a. Pengujian awal Recycle membran b. Pengujian hasil air dari recycle membran meliputi, warna, bau dan rasa c. Pengujian hasil TDS, ph, Cl d. Pengujian output air yang dihasikan meliputi LPM
4 1.5 METODE PENULISAN Metode penulisan yang digunakan dalam menyusun tugas akhir ini sangatlah berguna serta untuk memperjelas pembahasan dari masing-masing masalah. Metode penulisan tersebut terdiri dari: a. Metode Tentang Pustaka Metode ini digunakan oleh penulis untuk mengumpulkan data-data yang berasal dari perpustakaan yang berhubungan dengan filtrasi air dan mengambil inti sari yang berhubungan dengan tugas akhir ini. b. Metode Tentang Deduktif Metode yang menguraikan bahasan dari hal yang umum kepada hal yang khusus sehingga dapat diambil suatu keputusan. c. Metode Tentang Diskusi Metode ini dipakai penulis untuk mengumpulkan data-data primer dan data-data sekunder dengan mengadakan diskusi dengan teman-teman dan orang-orang yang memiliki wawasan tentang pengolahan air Reverse osmosis. 1.6 SISTEMATIKA PENULISAN Untuk memudahkan proses penulisan dan pembahasan Recycle membran reverse osmosis ini penulis membuat sistematika penulisan berdasarkan data yang didapat sebagai berikut: Bab I pendahuluan, pada bab ini akan menjelaskan latar belakang, perumusan masalah, tujuan penelitian, batasan dan ruang lingkup penelitian, pembatasan masalah, dan sistematika penulisan dari Laporan Tugas Akhir recycle membran reverse osmosis dengan metode sirkulasi pencucian menggunakan media NaOH. Bab II Tinjauan pustaka, dalam bab ini berisi tentang teori pendukung yang berisikan penjelasan umum teori dasar yang digunakan dalam menganalisa masalah, seperti media-media yang dipakai sebagai penyaring, flock-flock dari air baku sehingga menjadi air yang layak untuk dikonsumsi oleh manusia. Bab III metode pelaksanaan yaitu menjelaskan gambaran tentang langkah-langkah yang dilakukan selama proses recycle membran reverse osmosis dengan metode sirkulasi pencucian menggunakan
5 media NaOH dalam bentuk diagram alir, yang berisi perhitungan larutan NaOH, proses perendaman perendaman membran menggunakan NaOH, pencucian membran menggunakan NaOH, pembilasan membran dengan Asam Citrat, pembilasan membran dengan air R.O. Bab IV hasil yang dicapai dan potensi khusus, pada bab ini membahas dan menjelaskan mengenai hasil proses recycle membran reverse osmosis dengan metode sirkulasi pencucian menggunakan media NaOH, dari parameter output air dengan berbagai variasi larutan NaOH. Bab V kesimpulan dan saran, pada bab ini berisi tentang kesimpulan-kesimpulan yang merupakan jawaban dari proses recycle membran reverse osmosis dengan larutan NaOH yang dituangkan dalam bentuk kesimpulan.