7
*) Penulis
**) Dosen Pembimbing
Tersedia online di: http://ejournal-s1.undip.ac.id/index.php/tlingkungan
Jurnal Teknik Lingkungan,
Vol. 6, No. 1 (2017)
Gambar 4 Kurva Fluks pada Umpan
Tunggal 10 mg PAH/L pada Variasi pH
(a) 4 bar (b) 5 bar (c) 6 bar
Pada Gambar 2-4 menunjukkan kurva fluks
pada variasi pH 4, pH 7, dan pH 9 dari
masing-masing umpan tunggal mengandung
cesium, stronsium, atau PAH. Didapatkan
hasil rerata fluks yang menunjukkan bahwa
semakin
meningkatnya
pH,
semakin
menurun pula fluks yang dihasilkan Hasil
rerata fluks sampel ditampilkan pada Tabel
1.
Tabel 1 Rerata Fluks Umpan Tekanan 6
bar
pH
Fluks (L/m
2
.jam)
Cs
Sr
PAH
4 100,67 86,83 65,23
7 90,82
68,9
58,56
9
84,62
83,41 62,22
Pada Tabel 1 didapatkan hasil rerata fluks
yang
menunjukkan
bahwa
semakin
meningkatnya pH, semakin menurun pula
fluks yang dihasilkan. Hasil ini sebanding
dengan penelitian mengenai pengaruh pH
pada fluks umpan yang disampaikan oleh
Ozaki (2002) bahwa nilai fluks akan m
eningkat ketika pH umpan mendekati pH
IEP
dan akan menurun ketika pH berada lebih
dari pH
IEP
. Dapat diketahui, Dalwani (2011)
menyatakan
bahwa
pH
IEP
membrane
DOW™ NF270 yaitu 3,2.
Fenomena menurunnya nilai fluks seiring
dengan meningkatnya pH pada umpan PAH
terdapat pada Gambar 4. Untuk senyawa
PAH hal ini disebabkan karena senyawa
PAH
tidak
bermuatan,
akan
tetapi
permukaan membrane memiliki muatan
negatif. Pada penelitian Guo dkk. (2011),
pada pH tinggi, lapisan fouling dari senyawa
PAH cenderung tipis dan melonggar pada
permukaan membrane sehingga diperoleh
fluks yang lebih rendah. Fenomena ini
didukung oleh penelitian dari Akbari dkk.
(2002), yang menyatakan bahwa fluks
permeat berkurang ketika muatan dari
membrane dan umpan berbeda. Maka, hasil
yang didapatkan yaitu pada kondisi asam
terjadi polarisasi konsentrasi pada umpan
PAH sehingga menghalangi alur difusi pada
larutan menuju membrane.
3.4 Pengaruh
Tekanan
Operasi
terhadap Kinerja Membrane
Uji filtrasi ini dilakukan dengan melewatkan
umpan yang mengandung unsur radioaktif
yang direpresentasikan dengan cesium (Cs),
stronsium (Sr), dan PAH. Proses pemisahan
pada membrane terjadi ketika diberikan
tekanan operasi sebagai driving force pada
komponen umpan yang melewati membrane
sehingga permeat akan keluar sebagai
komponen
yang
lolos
membrane.
Komponen yang tidak lolos dari membrane
(retentat) akan disirkulasi kembali pada
komponen
umpan.
Pemilihan
variasi
tekanan operasi ditentukan pada titik 4, 5,
dan 6 bar.
Hasil pengujian relatif fluks (J/J
0
) dengan
umpan 1000 µg/L cesium dengan variasi
tekanan 4 bar, 5 bar, dan 6 bar pada
membrane NF270 dapat dilihat pada
Gambar 5-7
8
*) Penulis
**) Dosen Pembimbing
Tersedia online di: http://ejournal-s1.undip.ac.id/index.php/tlingkungan
Jurnal Teknik Lingkungan,
Vol. 6, No. 1 (2017)
Gambar 5 Kurva Relatif Fluks
(J/J
0
) pada Umpan Tunggal
mengandung 1000 µg/L Cesium
pada Variasi Tekanan Operasi (a)
pH 4 (b) pH 7 (c) pH 9
Gambar 5 menunjukkan grafik hubungan
relatif fluks umpan cesium pH 4 optimum
pada tekanan 6 bar. Sedangkan tekanan
optimum pada umpan cesium pH 7 dan pH 9
berada pada tekanan 5 bar.
Gambar 6 Kurva Relatif Fluks (J/J
0
)
pada Umpan Tunggal mengandung 1000
µg/L Stronsium pada Variasi Tekanan
Operasi (a) pH 4 (b) pH 7 (c) pH 9
Gambar 6 menunjukkan relatif fluks
optimum pada umpan stronsium pH 4
berada pada tekanan 6 bar, sedangkan
tekanan optimum pada umpan stronsium pH
7 dan pH 9 berada pada tekanan 5 bar.
Pada pengujian menggunakan membrane
nanofiltrasi untuk umpan dengan variasi pH
7 dan 9 cenderung stabil, namun terdapat
peningkatan nilai fluks pada umpan
stronsium pH 7 tekanan 5 bar dan 6 bar serta
umpan stronsium pH 9 tekanan 5 bar.
Menurut Nakari (2016), hal ini disebabkan
karena suhu memiliki pengaruh signifikan
terhadap nilai fluks, namun mengurangi
viskositas umpan. Peningkatan suhu pada
operasional berada pada titik 28
0
C dari suhu
awal 25
0
C. Dapat disimpulkan pula bahwa
ketika suhu meningkat, maka nilai fluks pun
meningkat.
Gambar 7 Kurva Relatif Fluks (J/J
0
)
pada Umpan Tunggal mengandung PAH
10 mg/L pada Variasi Tekanan Operasi
(a) pH 4 (b) pH 7 (c) pH 9
Gambar 7 menunjukkan relatif fluks
optimum pada umpan PAH pH 4 berada
pada tekanan 6 bar, sedangkan tekanan
optimum pada umpan PAH pH 7 dan pH 9
berada pada tekanan 5 bar.
Variasi tekanan operasi pada pengolahan
membrane nanofiltrasi termasuk berada pada
tekanan rendah dibandingkan tekanan pada
membrane RO. Pada penelitian Religa dkk.
(2011), peningkatan tekanan operasi pada
membrane
menyebabkan
penurunan
konsentrasi pada permeat. Pada penelitian
Ozaki
dkk.
(2002),
pengoperasian
membrane pada tekanan rendah menjanjikan
penyisihan logam berat seperti tembaga
(Cu
2+
), nikel (Ni
2+
), dan krom (Cr
6+
) yang
baik pada air limbah. Hasil dari
penelitiannya pun menunjukkan peningkatan
tekanan operasi akan berpengaruh pada
meningkatnya pula nilai fluks dan hasil
rejeksi logam berat pada sampel tersebut.