BAB IPENDAHULUAN1.1 Latar BelakangAir merupakan salah satu faktor penting dalam penentuan kebutuhan hidup manusia.Pemanfaatan air sebagai air bersih dan air minum tidak dapat dilakukan secara langsung, akan tetapi membutuhkan proses pengolahan terlebih dahulu. Pengolahan dilakukan agar airtersebut memenuhi standar sebagai air bersih maupun air minum. Faktor kualitas air bakusangat menentukan efisiensi pengolahan. Faktor kualitas air baku dapat meliputi warna,kekeruhan, pH, kandungan logam, dan lain-lain. Untuk melakukan proses pengolahan tersebut dibutuhkan suatu instalasi yang sesuai dengan kuantitas dan kualitas yang diinginkan.

Menurut Slamet (2004) komposisi air di dalam tubuh manusia, berkisar antara 50-70% dari seluruh berat badan. Sedangkan tingkat konsumsi air bersih berbeda antara pedesaan dan perkotaan. Menurut Manual Teknis Upaya Penyehatan Air, Ditjen P2PLP Depkes RI (1996.5), kebutuhan air bersih masyarakat perkotaan berkisar 150 lt/org/hr, dan untuk masyarakat pedesaan 80 lt/org/hr. Air tersebut digunakan untuk keperluan sehari-hari dan keperluan pendukung lainnya termasuk yang mendukung kebutuhan-kebutuhan sekunder

Air baku adalah air bersih yang dipakai untuk kebutuhan air minum, air rumah tangga dan industri. Untuk memenuhi air baku yang semakin hari semakin bertambah, maka air baku dapat diperoleh dari sungai, air tanah dan air sumur. Air yang dipakai untuk air baku harus memenuhi persyaratan sesuai dengan kegunaannya. Dan air baku dapat berasal dari sumber air permukaan, cekungan air tanah dan atau air hujan yang memenuhi baku mututertentu sebagai air baku untuk air minum. (Izdihar, 1984).

Menurut Paul Bennett (2008), Kepala Cabang Biwater-perusahaan air minum asal Inggris-untuk kawasan Asia Tenggara mengatakan, sumber bahan baku air utama yang banyak dimanfaatkan perusahaan air minum di Indonesia adalah sungai, waduk, dan air hujan.

Menurut Permenkes RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990 tentang SyaratSyarat dan Pengawasan Kualitas Air bersih, Air minum adalah air yang kualitasnya memenuhi syarat-syarat kesehatan dan langsung dapat diminum.Menurut Permendagri No. 23 tahun 2006 tentang Pedoman Teknis dan Tata Cara Pengaturan Tarif Air Minum pada Perusahaan Daerah Air Minum, Departemen dalam Negeri Republik Indonesia, Air minum adalah air yang melalui proses pengolahan atau tanpa pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan dan dapat langsung diminum

Teknologi Membran Untuk Pengelolaan Air

Konsep Reklamasi air

Pada situasi krisis air bersih yang kini melanda Indonesia, reklamasi merupakan cara untuk mengatasi permasalahan pemenuhan kebutuhan akan air. Sistem pengolahan limbah dengan konsep re-use(guna-ulang) merupakan salah satu cara untuk mengatasi ketersediaan air. Di antara teknologi pengolahan air, teknologi membran memiliki proses pemisahan yang sangat selektif untuk menghasilkan produk berkualitas tinggi. Penggunaan teknologi membran bahkan dalam beberapa pengolahan limbah menggeser anggapan limbah sebagaicost menjadi limbah sebagai profit. Konsep pemanfaatan kembali yang ditawarkan oleh teknologi membran terbukti dapat menghasilkan berbagai keuntungan, salah satunya penghematan biaya operasional (air, listrik, bahan kimia, dll). Hal ini tentunya memberikan implikasi positif tidak saja bagi pihak industri karena proses menjadi hampir selalu menguntungkan (profitable) tetapi juga bagi kelestarian lingkungan yang selama ini kerap terabaikan.

Pada pengolahan limbah, teknologi membran dapat diaplikasikan secara tunggal atau dikombinasikan dengan proses lain. Minimisasi limbah dilakukan dengan pengambilan (recovery) air yang terdapat dalam limbah sehingga debit limbah menjadi minimum. Ukuran pori membran yang sedemikian rupa akan menghasilkan air yang memiliki kualitas yang memenuhi syarat untuk digunakan sebagai air proses sehingga konsep guna-ulang dapat dicapai. Pada aplikasi membran terkombinasi, membran dikombinasikan dengan proses-proses fisik konvensional atau dengan proses membran sendiri. Salah satu kombinasi yang saat ini tengah berkembang dengan pesat adalah kombinasi proses membran dengan proses biologis untuk pengolahan limbah yang dikenal dengan sistem bioreaktor membran. Baik proses membran secara tunggal ataupun terkombinasi dalam aplikasinya mampu menghasilkan efluen dengan kualitas yang memenuhi syarat untuk digunakan kembali.

Teknologi Membran di Indonesia

Awal perkembangan teknologi membran di Indonesia dimulai sekitar tahun 1970an yang kemudian dilanjutkan dengan pembentukan grup peneliti membran di ITB pada tahun 1995 yang diketuai oleh Dr. I G Wenten. Berbagai kegiatan ilmiah seperti konferensi internasional diadakan setelah itu untuk mengangkat nama Indonesia di dunia, serta mengembangkan teknologi membran secara luas.

Membran mulai diangkat ke skala industri diawali berdirinya GDP Filter sebagai fabrikator membran pertama pada tahun 2002 di Bandung. Didukung oleh sistem riset dan pengembangan yang baik, GDP Filter mampu mengeluarkan inovasi-inovasi paten produk membran yang mulai dikenal di dunia luar. Salah satu produk yang menyedot perhatian dunia baru-baru ini adalah konsep membran yang disusun secara non-modular untuk pengolahan air.

Membran non modular mengajukan suatu konsep baru untuk menaikkan kapasitas membran dengan konfigurasi membran hanya dalam satu vessel. Susunan non modular ini dimungkinkan dengan adanya teknik potting menggunakan rangka spiral dalam epoxy. Rangka spiral disusun secara menyilang untuk menahan epoxy serta mencegah ekspansi pada diameter casing akibat muai panas. Terobosan produk membran dari Indonesia ini terletak pada kemampuan teknik potting untuk menahan epoxy pada casing diameter besar. Membran non modular yang dihasilkan dari teknik potting pada penemuan ini mampu menangani kapasitas umpan yang besar, sehingga nilai unit peralatan membran untuk pengolahan air menjadi jauh lebih murah dibandingkan sistem membran modular.

Tipe utama modul membran untuk aplikasi industri (a) spiral wound dan (b) hollow fiber

Teknologi membran untuk pengolahan air

Proses membran yang dikenal luas dalam proses pengolahan air adalah proses membran berbasis gaya dorong tekanan seperti mikrofiltrasi (MF), ultrafiltrasi (UF), nanofiltrasi (NF), dan reverse osmosis (RO).Proses membran merupakan pilihan yang tepat untuk produksi air minum dengan kemampuannya untuk merejeksi kontaminan organik dan anorganik yang berasal dari air. Membran telah teruji dalam pengolahan air dengan kapasitas berkisar dari 40-250.000 m3/hari dengan berbagai jenis umpan seperti air sumur dalam, air tanah, air payau, dan air laut.

Skematik Pemisahan Membran Berbasis Tekanan

Sistem Ultrafiltrasi

Ultrafiltrasi (UF) adalah salah satu proses membran yang saat ini tengah berkembang dengan pesat baik dari perluasan aplikasi maupun pengembangan lainnya yang berkaitan dengan usaha peningkatan kinerja membran. Sistem UF beroperasi pada tekanan rendah dengan TMP umumnya 0,5-3 bar. Hal ini tidak saja memungkinkan penggunaannonpositive displacement pumpstetapi juga instalasi membran dapat dikonstruksi dari komponen-komponen sintetik yang lebih murah.

Pengolahan air merupakan salah satu aplikasi yang paling menjanjikan untuk penerapan proses UF. Secara umum, plant pengolahan air konvensional terdiri atas pengolahan fisik (skrining, sedimentasi, flotasi, filtrasi) dan pengolahan kimia (pengaturan pH, koagulasi-flokulasi, oksidasi-reduksi, adsorpsi) [Kurita, 1985]. UF terbukti menjadi sistem pengolahan yang kompetitif dibandingkan sistem konvensional. Untuk memproduksi air yang bersih dan aman biasanya membutuhkan tahap-tahap presipitasi kimia, adsorpsi, sedimentasi dan filtrasi [Anselme & Jacobs, 1996]. Masing-masing tahap harus dikendalikan untuk mendapatkan kinerja keseluruhan process yang optimal yang berakibat pada sistem pengendalian yang kompleks [Clever, dkk., 2000]. Saat ini UF telah digunakan untuk menggantikan tahap klarifikasi pada plant pengolahan air konvensional (koagulasi, sedimentasi, dan filtrasi), dengan demikian aplikasi UF ini dapat dikatakan sebagai operasi klarifikasi dan desinfeksi. Membran UF merupakan membran berpori akan tetapi seluruh kontaminan partikulat seperti virus dan bakteri termasuk makromolekul dapat direjeksi. Keuntungan utama proses membran UF tekanan rendah dibandingkan klarifikasi konvensional (direct filtration, settling/rapid sand filtration, atau koagulasi/sedimentasi/filtrasi) dan desinfeksi (post-klorinasi) adalah tidak diperlukannya bahan kimia, filtasi berbasis ukuran, kualitas produk yang baik dan konsisten khususnya terhadap penghilangan partikel dan mikroba, proses dan plant yang kompak, dan otomatisasi yang sederhana [Anselme & Jacobs, 1996].

Dalam aplikasinya, tergantung kualitas air baku, UF dapat dioperasikan dalam bentuk operasi tunggal atau kombinasi dengan proses lain (koagulasi, adsorpsi, dll.) atau hibrid dengan sistem membran (UF-MF). UF juga dapat bertindak sebagai proses utama ataupun sebagai pre-treatment misalnya untuk sistem RO.http://www.igwenten.com/2013/02/teknologi-membran-untuk-pengelolaan-air.htmlDr. I Gede Wenten (2013)PENGOLAHAN AIR BAKU MENJADI AIR SIAP KONSUMSI DENGAN MENGGUNAKAN TEKNOLOGI MEMBRAN