14
2. Membran yang dihasilkan kemudian akan dibilas dan direndam dalam air selama 24 jam sebelum dikeringkan. Untuk menjaga struktur pori pengeringan akan dilakukan berturut-turut
dengan mencelupkan pada air, campuran airethanol, ethanol dan hexane. Pada percobaan ini, pengaruh konsentrasi polimer 12-15, konsentrasi aditif hidrofilik
0-5, konsentrasi foto-inisiator 0-0,1 dan waktu penyinaran dengan UV 0-30 menit terhadap karakteristik membran yang dihasilkan akan diamati.
3.2.2. Karakterisasi membran
Jenis dan metode karakterisasi yang digunakan pada tahap ini sama dengan jenis dan
metode yang digunakan pada tahun pertama Sub bab 3.1.2 3.2.3. Uji stabilitas hidrofilisitas membran
Pelaksanaan uji stabilitas hidrofilisitas membran akan sama dengan yang akan dilakukan
di tahun pertama Sub bab 3.1.3.
3.3. Tahun ke tiga: uji aplikasi membran dan pembuatan prototipe
Pada tahun ini, kinerja membran yang dihasilkan dari tahun pertama dan kedua akan diinvestigasi dan dibandingkan. Uji kinerja membran akan dilakukan dengan menggunakan
larutan mikroalga.
3.3.1. Studi perilaku fouling
Pada tahap ini dua jenis mikroalga MA Chlamydomonas dan Spirulina akan digunakan sebagai model mikroalga. Studi perilaku fouling akan dilakukan dengan pengamatan terhadap
interaksi membran foulant adsorptif fouling dan interaksi membran foulant foulant
ultrafiltrasi. a. Adsorptif fouling membrane-solute interaction
Eksperimen akan dilakukan dengan menggunakan sistem filtrasi dead-end berpengaduk sel Amicon model 8010. Untuk menghindari pengaruh kompaksi, setiap membran yang
digunakan akan dikompaksi dengan melakukan filtrasi terhadap air murni pada tekanan 450 kPa selama minimal setengah jam. Pertama-tama, permeabilitas air murni pada
membran baru akan diukur. Kemuadian larutan MA dengan konsentrasi tertentu dimasukkan ke dalam sel. Permukaan membran kemudian diekspos ke larutan MA selama
3 jam tanpa terjadinya fluks pada kecepatan pengadukan 300 rpm percobaan awal yang telah dilakukan menunjukkan bahwa waktu 2-3 jam cukup untuk mencapai kondisi
kapasitas adsorpsi jenuh. Setelah itu, larutan MA dibuang dan permukaan membran
15
dibilas dua kali dengan menggunakan air 5 mL. Permeabilitas air murni setelah adsorptif fouling kemudian diukur kembali. Evaluasi adsorptif fouling dilakukan dengan
membandingkan permeabilitas air sebelum dan setelah adsorptif fouling dan dikuantifikasi dengan menggunakan persamaan berikut:
x100 J
J J
PPR
o ads
o
3 dengan, PPR adalah penurunan permeabilitas relatif, J
o
dan J
ads
berturut-turut adalah permebilitas air murni pada membran baru dan pada membran setelah adsorptif fouling.
b. Fouling ultrafiltrasi solute-solute-interactions Ultrafiltrasi akan dilakukan dengan menggunakan unit filtrasi aliran silang seperti yang
ditunjukkan pada Gambar 3.2.
Pompa
Membrane cell
Retentate
Permeate Flow
ind.
Drainase Tangki umpan
Pressure ind.
P-51
Gambar 3.2. Skematik peralatan filtrasi aliran silang untuk ultrafiltrasi
Pada percobaan ini, larutan umpan dialirkan ke dalam modul membran dengan berbagai variasi tekanan. Fluks permeat akan diukur pada berbagai waktu filtrasi sehingga akan
diperoleh profil fluks terhadap waktu ultrafiltrasi. Semua percobaan akan dilakukan pada suhu kamar. Seperti yang dilakukan dalam percobaan adsorptif fouling, membran terlebih
dahulu akan dikompaksi dengan menyaring air selama minimal 0,5 jam pada tekanan 450 kPa. Selama percobaan UF, profil fluks sebagai fungsi waktu akan diukur secara
gravimetri. Fluks dihitung dengan menggunakan persamaan berikut: A
Q
J 4
dengan, Q dan A masing-masing adalah laju alir dan luas membran.
16
Selain itu fluks, tingkat rejeksi membran terhadap MA juga akan diamati dan dihitung dengan menggunakan persamaan 1. Pengaruh tekanan operasi dan konsentrasi larutan
MA terhadap profil permeat fluks sebagai fungsi waktu dan koefisien rejeksi akan dievaluasi. Untuk mendapatkan informasi tentang perilaku fluks dalam aplikasi praktis,
ultrafiltrasi jangka panjang akan dilakukan. Oleh karena itu, ultrafiltrasi aliran silang akan dilakukan selama minimal 48 jam.
3.3.2. Pemodelan dan simulasi
