Gambar 5. Sistem desain operasi a dead-end b cross-flow
Sumber: http:www.memos-filtration.de
Pada pengaliran umpan dengan sistem dead end semua air dalam aliran umpan dipaksa melewati membran penyaring, sedangkan pada cross-flow
filtration sebagian air dalam aliran umpan digunakan untuk “mengangkut”
komponen-komponen yang menyumbat pori-pori permukaan membran. Dengan teknik tersebut, akumulasi penumpukan komponen-komponen yang ditolak
membran pada permukaan membran dapat dikurangi. Meskipun pencucian membran secara periodik adalah suatu keharusan, teknik cross-flow filtration
dapat memperpanjang usia membran dan cukup ekonomis Anonim 2004. Kecepatan
cross-flow merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi
nilai fluks. Semakin tinggi kecepatan cross-flow maka semakin besar nilai fluks yang diberikan, karena semakin banyak partikel di permukaan membran yang
dapat digerakkan oleh aliran umpan.
2.4.2. Proses pemisahan membran
Prinsip operasi pemisahan dengan menggunakan membran adalah memisahkan bagian tertentu dari umpan feed menjadi retentat dan permeat.
Umpan adalah larutan yang berisi satu atau lebih campuran molekul atau partikel yang akan dipisahkan. Permeat adalah bagian yang dapat melewati pori membran
a b
Jv = fluks volume lm
2
.jam A
= luas permukaan membran m
2
t = waktu jam
V = volume permeat l
sedangkan retentat adalah bagian yang tidak dapat melewati pori membran Pranowo 2006.
Parameter utama yang digunakan dalam penilaian kinerja membran filtrasi adalah fluks dan rejeksi Osada dan Nagawa 1992. Fluks adalah jumlah volume
permeat yang diperoleh pada operasi membran per satuan waktu per luas permukaan membran. Fluks dapat dinyatakan sebagai berikut:
Keterangan,
Menurut Wenten 1999 fluks dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain konsentrasi umpan, tekanan transmembran, kecepatan cross-flow, temperatur
umpan dan waktu. Nilai fluks akan meningkat jika tekanan yang diberikan bertambah, kemampuan melewati membran meningkat dan konsentrasi padatan
pada larutan rendah. Nilai fluks yang melewati membran tergantung pada daya kelarutan kemampuan molekul yang dialirkan untuk melewati membran serta
perbedaan antara tekanan osmosis cairan dengan nilai tekanan yang diberikan pada operasi.
Selektifitas membran rejeksi merupakan parameter yang penting. Selektifitas membran merupakan ukuran kemampuan membran untuk
memisahkan komponen tertentu dari aliran umpan Wenten 1999. Selektivitas membran dinyatakan sebagai berikut:
Keterangan,
Nilai rejeksi R tidak tergantung terhadap satuan konsentrasi yang digunakan. Nilai rejeksi bervariasi antara 0 sampai 100 persen. Nilai rejeksi 100
persen berarti pemisahan partikel sempurna, dalam hal ini membran bersifat R =
presentasi rejeksi
C
umpan
= konsentrasi partikel dalam umpan C
permeat
= konsentrasi partikel dalam permeat
semipermeabel ideal dan 0 persen berarti seluruh partikel larutan dapat melewati membran secara bebas bersama-sama.
2.4.3. Membran reverse osmosis
