1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Air merupakan kebutuhan dasar bagi makhluk hidup yang

digunakan dalam berbagai aktivitas sehari-harinya. Sumber air baku yang diperoleh ini dapat berasal dari air permukaan (sungai, danau, waduk, laut dan sebagainya) maupun air tanah. Namun tidak semua sumber air baku tersebut dapat langsung digunakan sebagai air minum, karena sumber air baku tersebut masih memiliki beberapa parameter yang belum sesuai dengan standar baku untuk air minum.

Sebagai negara kepulauan yang memiliki pulau dengan jumlah t idak kurang dari 17.506 pulau termasuk didalamnya pulau-pulau besar seperti Sumatera, Kalimatan, Jawa, Sulawesi serta Papua, sekitar 70% masyarkatnya hidup di wilayah pesisir. di daerah tersebut sangat jarang sumber air tawar yang dapat dimanfaatkan sebagai air bersih untuk memenuhi kebutuhan domestik. ketersediaan air baku bagi masyrakat yang hidup di kawasan pesisir khususnya yang t inggal di pulau-pulau kecil, mereka cenderung mengandalkan air hujan sebagai sumber air, namun, karena pengaruh perubahan iklim global saat ini, siklus hujan yang t idak menentu menjadi masalah bagi ketersediaan air tawar sebagai air baku. Untuk mendapatkan air bersih, terkadang mereka mengambil air dari laut.

Masyarakat di daerah pesisir juga memiliki masalah dengan air baku yang mereka gunakan sebagai air minum dan kegiatan sehari-hari. Masyarakat pesisir, terutama masyarakat yang kurang mampu, dibandingkan harus membayar sambungan rumah untuk mendapatkan akses air bersih, mereka cenderung memanfaatkan air sumur yang ada. Air sumur ini cenderung bersifat agak payau dan memiliki kadar padatan tersuspensi yang cukup rendah, sehingga air akan tampak bening dan sedikit

2

memiliki rasa asin karena kemungkinan disebabkan karena terjadi pencampuran antara air laut yang masuk ke dalam aquifer air tanah yang bersifat tawar.

Pemanfaatan air laut sebagai sumber air baku air bersih harus melalui proses pengolahan yang t idak konvensional, dikarenakan kandungan salinitas normal pada air laut sekitar 35‰ (per mil), yang art inya dalam keadaan normal, air laut memiliki kandungan jumlah total material terlarut (biasanya merupakan garam klor) sebesar 35 gram dalam 1 kg air laut. Diperlukan suatu alternatif pengolahan lain untuk menyuling air laut menjadi air baku. Salah satu teknologi yang dapat mengolah air laut ini adalah dengan proses desalinasi, yang biasanya menggunakan sistem osmosa balik (reverse osmosis). Osmosa balik merupakan proses yang melewatkan air yang memiliki konsentrasi lebih t inggi pada sebuah membran berukuran 0,0001 µm dengan memberikan tekanan yang melebihi tekanan osmotiknya sehingga hanya air dan O2 yang dapat melewati membran. Membran reverse osmosis dapat menghilangkan partikel yang berukuran 5 x 10-3 µm hingga 1 x 10-4 µm, pada rentang ini, ion-ion seperti Na+

dan Cl- juga ikut tert inggal dalam membran (Al-Enezi, 2002).

Sering dijumpai masyarakat di kawasan pesisir ini menggunakan sumur gali yang ada di sekitar mereka untuk keperluan memasak dan mencuci, karena kualitas air dianggap cukup baik oleh warga terutama saat musim hujan. Sumur gali yang digunakan oleh masyarakat di sekitar pesisir cenderung memiliki karakterist ik kadar salinitas dan kadar suspended solid yang rendah (memiliki kekeruhan rendah), maka diperlukan suatu studi awal tentang pemurnian air dengan membran reverse osmosis bertekanan rendah dan permeat rendah sehingga dihasilkan air minum dengan kualitas seperti yang disyaratkan dalam Permenkes No.492 Tahun 2010 bagi masyarakat pesisir yang mengalami kesulitan untuk mendapatkan akses air bersih. Membran menjadi hal yang penting bagi proses reverse osmosis, karena dengan jenis membran yang berbeda serta faktor-faktor

3

yang berpengaruh dalam pengoperasian membran, maka kemampuan rejeksi membran terhadap NaCl akan berbeda, sehingga kualitas air yang dihasilkan pun juga berbeda. Pada penelit ian ini menggunakan membran reverse osmosis yang bertekanan rendah, sehingga debit permeat yang dihasilkan adalah debit yang rendah (low filtrate).

1.2. Perumusan Masalah 1. Bagaimana pengaruh kadar TDS dan salinitas pada

air umpan (air payau) terhadap rejeksi kandungan garam dan TDS permeat dengan menggunakan reverse osmosis bertekanan rendah?

2. Bagaimana pengaruh perbedaan tekanan yang diberikan pada air umpan terhadap rejeksi kandungan garam serta TDS permeat oleh membran Reverse osmosis?

1.3. Batasan Masalah (Ruang Lingkup) Ruang lingkup dari penyusunan tugas akhir ini adalah :

1. Sistem Desalinasi yang digunakan adalah sistem desalinasi menggunakan membran Reverse Osmosis (RO) bertekanan rendah dengan sistem single pass. Tekanan operasi yang digunakan untuk sistem pengolahan air payau pada umumnya adalah sekitar 14 hingga 42 bar, namun pada penelit ian ini digunakan tekanan yang lebih rendah hanya 2,4 bar hingga 5,2 bar, karena menyesuaikan jenis membran RO yang digunakan.

2. Air baku yang digunakan adalah air payau yang berasal dari sumur warga di Kelurahan Tambak Deres Kenjeran Surabaya, yang berjarak sekitar 50 m dari bibir pantai. Air sumur dianggap telah melalui proses

4

pengolahan pendahuluan secara alamiah oleh batuan dalam tanah.

3. Salinitas dalam penelit ian ini diukur dalam TDS dan kadar Cl- dalam air.

4. Variabel dan parameter yang digunakan

A. Variabel yang digunakan :

- Kualitas Air baku yaitu SS, TDS, dan kadar salinitas (Cl-) dalam air umpan

- Tekanan yang diberikan pada air umpan

Tekanan yang diberikan pada air umpan ini divariasikan yaitu 2,41 bar, 3,5 bar, 4,5 bar dan 5,17 bar. Tidak ada alasan khusus dalam pemilihan variasi tekanan yang digunakan dalam penelit ian ini. Rentang tekanan yang diberikan masih dalam cakupan rentang kemampuan membran dan diaphragm pump yang digunakan.

B. Parameter yang digunakan :

- Fluks Permeat

- Rejeksi kandungan garam (Cl-) dan TDS oleh membran reverse osmosis yang digunakan dalam unit reverse osmosis skala laboratorium

5. Proses pemurnian air payau menggunakan reverse osmosis ini t idak melalui pre-treatment terlebih dahulu karena air payau yang digunakan memiliki SS rendah.

6. Peralatan Penunjang desalinasi menggunakan membran reverse osmosis seperti diaphragm pump.

5

7. Penelit ian ini dilakukan dalam jangka waktu 4 bulan yaitu pada bulan Maret 2011 hingga Juni 2011

1.4. Tujuan Penelitian 1. Menganalisis kemampuan rejeksi membran

bertekanan rendah menggunakan air payau yang memiliki kadar salinitas dan Suspended Solid rendah terhadap kadar Cl- dan TDS pada air permeat yang dihasilkan.

2. Menganalisis hubungan pengaruh antara tekanan yang diberikan pada air umpan terhadap rejeksi kadar Cl- dan TDS pada air permeat.

3. Menganalisis hubungan pengaruh antara tekanan yang diberikan pada air umpan terhadap fluks pada air permeat.

1.5. Manfaat penelitian Penelit ian ini diharapkan dapat memberikan informasi

mengenai efisiensi membran reverse osmosis bertekanan rendah dalam merejeksi kadar salinitas dalam air payau yang memiliki salinitas serta suspended solid rendah sehingga dihasilkan air hasil olahan yang berasal dari air payau yang dapat digunakan sebagai air minum bagi masyarakat di daerah pesisir yang pada umumnya memiliki akses air minum yang buruk.

6

(halaman ini sengaja dibiarkan kosong)