Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 22 (3) (2019):85-92 85

Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 22 (3) (2019):85-92 b»NUltrtui

QJurnal Kimia'-OSains dan AplikasiISSN: 1410-8917

Jurnal Kimia-Sains &Aplikasi

e-ISSN: 2597-9914

Jurnal Kimia Sains dan AplikasiJournal of Scientific and Applied Chemistry

Journal homepage: http:/ /ejournal.undip.ac.id /index.php/ksa

Penyisihan Bahan Organik Alami pada Desalinasi Air Rawa AsinMenggunakan Proses Koagulasi-Pervaporasi

Aulia Rahmaac, Muthia Elmaa’c’da , Mahmudb, Chairul Irawan 3, Amalia E. Pratiwi 3’L ,Erdina L. A. Rampun a,c

a Chemical Engineering Department, Faculty of Engineering, Universitas Lambung Mangkurat Banjarbaru , South Kalimantan,Indonesia

b Environmental Engineering Department, Faculty of Engineering, Universitas Lambung Mangkurat Banjarbaru , South Kalimantan,Indonesia

c Materials and Membranes Research Group (M2ReG), Lambung Mangkurat University, Jl. A. Yani KM 36, Banjarbaru , South Kalimantan70714, Indonesia

d Wetland Based Materials Research Group, Lambung Mangkurat University, South Kalimantan 70714, Indonesia

* Corresponding author: melma@ ulm.ac.id

https:/ /doi.0rg/10.14710/ jksa.22.2.8s-Q2

Ar t i c l e In fo Abs t r ac t

Title: Removal of Natural Organic Matter for Wetland Saline Water Desalination byCoagulation-Pervaporation

The high number of natural organic matter contain in wetland water may cause its waterhas brown color and not consumable. In other hand , intrusion of sea water throughwetland aquifer create water become saline, notably on hot season. Coagulation iseffective method to applied for removing of natural organic matter. However, it could notbe used for salinity removal. Hence combination of coagulation and pervaporationprocess is attractive method to removing both of natural organic matter and conductivityof wetland saline water. The objective of this works is to investigate optimum coagulantdoses for removing organic matter by coagulation process as pretreatment and toanalysis performance of coagulation-pervaporation silica-pectin membrane forremoving of organic matter and conductivity of wetland saline water. Coagulationprocess in this work carried out under varied aluminum sulfate dose10-60 mg L"1.Silica-pectin membrane was used for pervaporation process at feed temperature ~ 25°C (roomtemperature).Optimum condition of pretreatment coagulation set as alum doseat 30 mgL

_1 with maximum removal efficiency 81,8% (UV254) and 40% (conductivity). In other

hand , combining of coagulation-pervaporation silica-pectin membrane shows both ofUV254 and salt rejection extremely good instead without pretreatment coagulation of86,8% and 99,9% for lA^and salt rejection respectively. Moreover, water flux of silica-pectin membrane pervaporation with coagulation pretreatment shown higher 17,7%over water flux of wetland saline water without pretreatment coagulation. Combining ofcoagulation and pervaporation silica-pectin membrane is effective to removing both oforganic matter and salinity of wetland saline water at room temperature.

Article history:

Received: 31March 2019Revised: 3 May 2019Accepted:16 May 2019Online: 29 May 2019

Keywords:Coagulation-pervaporation;conductivity; silica-pectinmembrane; UV254; wetlandsaline water

Abs t r ak

Kandungan bahan organik alami dalam air yang tinggi menyebabkan air rawa berwarnacoklat dan tidak layak untuk digunakan. Selain itu, intrusi air laut yang terjadi saatpasang maksimum ke dalam aquifer rawa menyebabkan air rawa menjadi asin yangdisebut sebagai air rawa asin. Koagulasi merupakan salah satu metode yang efektifdigunakan untuk menyisihkan kandungan bahan organik. Namun, metode tersebut tidakmampu menyisihkan salinitas pada air rawa asin. Oleh karena itu, kombinasi proseskoagulasi dan pervaporasi merupakan metode yang menjanjikan untuk digunakan dalam

Kata Kunci:air rawa asin; koagulasi-pervaporasi;konduktivitas; membransilika-pektin; UV254

Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 22 (3) (2019):85-92 86

mereduksi baik parameter bahan organik (UV254) maupun salinitas (konduktivitas) padaair rawa asin. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menginvestigasi dosis optimumkoagulan untuk menyisihkan UV254 pada proses koagulasi sebagai pra-perlakuanpervaporasi dan untuk menganalisis performa koagulasi-pervaporasi membran silika-pektin untuk mereduksi bahan organik dan salinitas air rawa asin. Koagulan yangdigunakan pada proses koagulasi ini adalah aluminium sulfat dengan variasi dosis10-60mg L

_1. Proses pervaporasi menggunakan membran yang terbuat dari silika-pektin pada

suhu umpan operasi ~25°C (suhu ruang). Kondisi optimum pra-perlakuan koagulasididapatkan pada dosis alum 30 mg L"1 dengan efisiensi penyisihan tertinggi sebesar81,8% (UV254) dan 5,4% (konduktivitas). Kombinasi koagulasi-pervaporasi membransilika-pektin menunjukkan nilai rejeksi yang sangat tinggi yaitu 99,9% (NaCl) dan88,8% (UV254). Selain itu pervaporasi membran silika-pektin menghasilkan water flux17,7% lebih tinggi daripada water flux umpan air rawa asin tanpa pra-perlakuankoagulasi yaitu 5,4 kg.nr2.h_

1. Kombinasi proses koagulasi dan pervaporasi membransilika-pektin dalam penelitian ini efektif untuk menyisihkan parameter UV254 dan NaClair rawa asin hanya dengan operasi pada suhu ruang.

relatif rendah dibandingkan membran RO ( reverseosmosis ) [17], dapat dioperasikan pada suhu tinggi danmenghasilkan flux relatif tinggi [18, 19]. Prosespervaporasi umumnya menggunakan membrananorganik berbahan silika [20, 21] karena kelebihannyayang stabil pada suhu tinggi, kuat dan menawarkanmolecular sieving yang lebih tinggi dibandingkanmembran zeolite dan organik [22]. Namun, membransilika juga memiliki kelemahan yaitu hidrostabilitasnyayang rendah.[23].

Hidro-stabilitas membran silika dapat diatasidengan menyisipkan atau templating karbon ke dalammatriks silika [24]. Penambahan karbon mampumemperkuat struktur membran silika dengan caramengganti ikatan hidrogen yang lemah dengan ikatankarbon yang lebih kuat [25], sehingga hidro-stabilitasmembran silika dapat ditingkatkan. Pektin merupakansenyawa polisakarida yang mengandung karbon [26].Pektin digunakan sebagai prekursor karbon alamiterbarukan yang murah dan mudah didapatkan dari kulitbuah dan limbah industri[27]. Selain itu pektin jugamenyediakan surface area dan distribusi pori yang besar[28]. Oleh karena itu membran silika-pektin berpotensidigunakan pada proses pervaporasi. Pada penelitian ini,akan dilakukan studi menginvestigasi dosis optimumkoagulan pada proses pra-perlakuan koagulasi danmenganalisis performa koagulasi-pervaporasi membransilika-pektin untuk menyisihkan bahan organik dankonsentrasi garam pada air rawa asin.

1. PendahuluanKelangkaan air bersih merupakan permasalahan

yang sering dihadapi terutama di daerah daratan rendahseperti Kalimantan Selatan, Indonesia. Umumnyamasyarakat menggunakan air rawa untuk memenuhikebutuhan air sehari-hari. Air rawa di Desa MuaraHalayung selalu tergenang sepanjang tahun dan sangatdipengaruhi oleh pasang surut air. Secara kualitas, airrawa tidak layak untuk digunakan karena memiliki pHrelatif rendah 3-5, berwarna coklat dan memilikikandungan bahan organik yang tinggi 38-280 mg L'1KMnC>4 [1]. Air yang mengandung bahan organik tidakbaik untuk dikonsumsi karna bersifat karsinogen apabilabereaksi dengan klorin [2, 3]. Selain itu, permasalahanlain yang terjadi pada lahan rawa adalah intrusi air lautsecara musiman. Saat pasang maksimum, air laut masukke badan perairan rawa [4]. Kemudian air terevaporasisaat musim kemarau dan menyebabkan konsentrasigaram tertinggal sehingga air rawa menjadi asin [5].Konduktivitas merupakanmengindikasikan tingkat salinitas dalam air [6].Permasalahan tersebut dapat diatasi dengan aplikasikombinasi proses pra-perlakuan koagulasi dan

parameter yang

pervaporasi.Koagulasi dapat digunakan untuk menyisihkan

bahan organik dalam air [7, 8, 9]. Proses koagulasi sangatefektif untuk meningkatkan penyisihan bahan organikpada kondisi optimum [10]. Aluminium sulfat (A12(S04)3)merupakan koagulan inorganik yang banyak digunakansecara luas karena murah dan mudah diaplikasikan [11].Zhao dkk. [12] melaporkan koagulan A12(S04)3 mampumenyisihkan bahan organik UV254 sebesar 91,3% [13].Kombinasi proses pra-perlakuan koagulasi denganmembran dapat mereduksi bahan organik dan kadargaram pada air permukaan [14, 15]. Selain itu pra-perlakuan koagulasi mampu meningkatkan performamembrane [14, 16].

Membran umum digunakan untuk proses desalinasidalam mengolah air asin [14]. Pervaporasi adalahteknologi desalinasi yang menjanjikan untukmemproduksi air bersih dengan konsumsi energi yang

2. Material dan Metode Penelitian2.1. Material Penelitian

Sampel air rawa asin yang digunakan pada penelitianini diambil di Desa Muara Halayung, Kabupaten Banjar ,Kalimantan Selatan, Indonesia yang biasa digunakanmasyarakat untuk memenuhi keperluan air sehari-hari.Air rawa diambil saat musim kemarau pada bulan Agustus2018 dengan konsentrasi NaCl -3,2% atau 46.000 ppm.Bahan yang digunakan pada penelitian ini terdiri darialuminium sulfat (Al2(S04)3 p.a.), NaOH p.a. 0,01 M,tetraethyl ortho silicate (TEOS p.a. 99%), pektin dari kulit

α

Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 22 (3) (2019):85-92 87

apel p.a. (0,5% b/v), etanol (EtOH p.a. 99%), gliserol p.adan larutan asam nitrat (0,0008 M HNO3 p.a.) danammonia (0,0003 M NH3 p.a.). Macroporous aluminasubstrates

feed/ umpan dan permeate (% berat). Konsentrasi garamdihitung berdasarkan korelasi antara nilai konduktivitasdengan kadar NaCl dari larutan standar. Konduktivitasdiukur menggunakan conductivity meter (OHAUS Starter300C) dan bahan organik UV254 absorbance diujimenggunakan UV-1600 Spectrophotometer. Percobaandilakukan sebanyak 3 kali atau triplo.

-AI2O3 tubular support (Ceramic OxideFabricators, Australia) dengan rata-rata ukuran pori 100

nm.2.2. Pembuatan membran silika-pektin

Membran silika-pektin pada penelitian ini terbagimenjadi 3 tahapan, yaitu: (1) sintesis sol silika denganmetode sol gel dan tahapan prosedur penelitian secaradetail dijelaskan pada penelitian sebelumnya oleh Elmadkk.[29]; (2) Penambahan pektin ke dalam sol silika yangsebelumnya telah dilarutkan dalam gliserol. Hasil akhirmolar rasio sol silika-pektin yang didapatkan adalahTE0S:Et0H:HN03:H20:NH3:Pektin dengan hitunganmenjadi 1:38:0,0008:5:0,0003:0,0018. (3) Dipcoatingmembran silika-pektin. Fabrikasi membran silika-pektindi preparasi dengan cara mencelup membran support( macroporous alumina) ke dalam sol silika-pektinsebanyak 4 kali untuk mendapatkan 4 layer. Masing-masing layer di kalsinasi dengan furnace pada suhu 400°Cvia metode RTP ( rapid thermal processing). Morfologimembran silika-pektin dianalisis scanning electronmicroscopy menggunakan Zeiss EVO LS15.

2.3. Penentuan dosis optimum proses pra-perlakuankoagulasi

Percobaan koagulasi dilakukan pada sampel air rawaasin dengan variasi dosis koagulan A12(S04)3 (10-6omgL

_1). Percobaan jar test dilakukan menggunakan

alat flokulator ( Mascotte F-6, Indonesia). Proseskoagulasi pada penelitian ini merujukpada Zhao dkk.[13].Pengadukan cepat dilakukan selama 1 menit dengankecepatan 200 rpm yang dilanjutkan dengan pengadukanlambat 40 rpm selama 15 menit dan disedimentasi selama20 menit. Supernatant air hasil koagulasi diukurkonduktivitas dan kandungan organikmenggunakan conductivity meter (OHAUS Starter 300C)dan UV-1600 Spectrophotometer pada masing-masingparameter. Percobaan dilakukan sebanyak 3 kali atautriplo.

2.4. Performa kombinasi proses koagulasi-pervaporasimembran silika-pektin

Performa kombinasi proses koagulasi-pervaporasimembran silika-pektin ditentukan dengan melewatkanvariasi jenis feed melalui membran silika-pektin padasuhu ruang 25°C. Feed yang digunakan pada percobaan iniadalah air rawa asin tanpa pra-perlakuan koagulasi danair hasil pra-perlakuan koagulasi pada kondisi optimumkoagulasi dengan dosis alum 30 mg L-1. Rangkaian alatpervaporasi ditunjukkan pada Gambar 1. Water flux F(kg.nr2.h_

1) dihitung berdasarkan persamaan F=m/(AAt),dimana m adalah massa permeate (kg) yang terkumpuldalam cold trap, A adalah luas permukaan membran (m2)dan At merupakan waktu operasi (h). Rejeksi garam R (%)dan penyisihan UV254 dihitung dari persamaan R= (Cf-Cp)/Cf xioo%, dimana Cf dan Cp merupakan konsentrasi

Permeate

Cc B1 ap^ 7 Vacuumpump

PompaperistaltiK

Nitrogen cair

Membran

# hlotplate & stirrer

Gambar 1. Rangkaian alat pervaporasi untuk prosesdesalinasi air rawa asin

3. Hasil dan Pembahasan3.1. Karakteristik air rawa asin

Karakteristik air rawa asin yang diambil dari DesaMuara Halayung, Kabupaten Banjar, Kalimantan Selatanini dapat dilihat pada Tabel 1. Air rawa di Desa MuaraHalayungdipengaruhi secara langsungoleh pasangsurut.Secara visual air rawa asin yang diteliti sangat keruhseperti yang ditunjukkan pada Gambar 2. Kekeruhantersebut pengaruhi oleh endapan lumpur yang ada didasar rawa tersebut. Kandungan bahan organik dalam airrawa diukur melalui parametermerepresentasikan bahan organik dominan senyawaaromatik. Kandungan UV254 dalam air rawa asin yangditeliti adalah 0,460 cm-1 (Tabel 4.1).

UV254 yang

UV254

Sw

4ft

Gambar 2. Air sampel rawa asin yang diambil dari DesaMuara Halayung, Kalsel

Parameter konduktivitas dan TDS mengindikasikantingkat salinitas [6]. Pada Tabel 1 diketahui nilaikonduktivitas air rawa asin sebesar173.200 pS.cm-1 relatiftinggi setara dengan konsentrasi garam 46.000 ppm.Berdasarkan Tabel 1 disimpukan bahwa karakteristik airrawa asin yang digunakan pada penelitian ini denganparameter pH, TDS, konduktivitas, bahan organik dankonsentrasi garam belum memenuhi standar baku mutu

A B

Dosis (mg.L-1

)

0 10 20 30 40 50 60 70

Efisie

nsi penyis

ihan (

%)

-20

0

20

40

60

80

100

Konduktivitas UV

254

Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 22 (3) (2019): 85-92 88

merujuk Permenkes No. 32 tahun 2017 tentan persyaratanbaku mutu air bersih.

penentuan dosis optimum proses koagulasi ditunjukkanpada Gambar 4. Trend yang terjadi adalah semakin besarpenambahan koagulan, maka tingkat penyisihan UV254

juga semakin tinggi. Namun saat penambahan koagulan>30 mg L"1 efisiensi penyisihan UV254 mengalamipenurunan sampai 8% pada dosis 60 mg L 1. Hal initerjadi akibat penambahan dosis koagulan dalam jumlahbesar dapat mengakibatkan menurunnya performaflokulasi. Partikel dalam air mengalami restabilisasimuatan sehingga flok menjadi tidak stabil sehinggaefisiensi penyisihan akan berkurang [32].

Tabel 1. Karakteristik air rawa asin dengan standar bakumutu air berdasarkan peraturan Menteri kesehatan No.

32 tahun 2017

Hasil Baku mutuParameter Satuan

5,7-5,8 6,5-8,51.000

pHmg L-1 75.800

Konduktivitas pS.cnr1 173.2000,46046.000

TDS

UV254-1cm

NaCl 250ppm

3.2. Morfologi membran silika-pektin

Struktur morfologi membran silika-pektin melaluihasil analisis SEM (scanning electron microscopy )ditunjukkan pada Gambar 3. Permukaan membran silika-pektin yang dihasilkan terlihat asimetris dan tidak rata.Hal tersebut disebabkan akibat perbedaan pori antaralapisan atas membran silika-pektin terhadap porimembran support yang lebih besar. Hasil ini sama denganmembran yang dilaporkan oleh Elma dkk. [30] dan Elmadkk. [31] yang menggunakan membran berbahan silika.Ketebalan membran silika pektin pada penelitian ini

693 nm

Gambar 4. Pengaruh dosis A12(S04)3 terhadap efisiensipenyisihan konduktivitas dan UV254 pada proses pra-

perlakuan koagulasi dengan nilai 151.900 pS.cm(konduktivitas), dan 0,46 cm-1 (UV254)

Berdasarkan Gambar 4 diketahui persentasepenyisihan UV254 tertinggi pada dosis 30 mg L"1 adalahsebesar 81,8%. Tingkat penyisihan UV254 pada penelitianini relatif lebih kecil dibandingkan hasil yang dilaporkanZhao dkk. [9] yaitu 91%. Penyisihan UV254 padapenelitian ini menjadi lebih kecil karena pH air rawa asinyang diteliti cenderung rendah yaitu 5,8. pH memilikiperanan penting dalam proses koagulasi. Umumnyakoagulan A12(S04)3 memiliki range pH 6-7 [33].

Parameter konduktivitas digunakan untukmerepresentasikan konsentrasi garam air rawa asindalam proses pra-perlakuan koagulasi, dan efisiensi hasilpenyisihan konduktivitas disajikan pada Gambar 4.Proses koagulasi tidak mampu menurunkan nilaikonduktivitas air rawa asin. Berdasarkan literatur ,penambahan koagulan alumunium sulfat ke dalam airakan mengalami hidrolisis dan mengadsorb partikeldengan muatan negatif untuk mengubahnya menjadinetral [32]. Penambahan koagulan akan meningkatkanjumlah ion dalam suatu larutan. Jumlah ion yang besartersebut berpengaruh terhadap besarnya nilaikonduktivitas air. Gambar 4 menunjukkan nilaikonduktivitas semakin meningkan seiring denganpenambahan dosis koagulan. Pada penambahan dosis

2|jm 1 pm-1

Gambar 3. Foto SEM membran silika-pektin (A) tampakpermukaan dengan perbesaran 2.000X dan (B) tampak

cross section dengan perbesaran 5.000X

Ketebalan memban silika-pektin sangat bergantungdari teknikkalsinasi. Gambar 3. B menunjukkan ketebalanlayer silika-pektin yang didapatkan pada penelitian iniyaitu 693 nm pada suhu kalsinasi 400°C. Teknikkalasinasi merupakan faktor yang menentukan ketebalanmembran. Penelitian Elma dkk. [31] melaporkanmembran silika yang dikalsinasi dengan teknik CTP( conventional thermal processing) cenderung lebih tipisdibandingkan dengan teknik RTP. Namun demikian,teknik RTP lebih unggul karena dapat mempersingkatwaktu pembuatan suatu membran.yakni hanyamemerlukan waktu kurang dari 1 hari untukmendapatkan 4 layer.3.3. Penentuan dosis optimum pra-perlakuan koagulasi

Dosis koagulan merupakan salah satu faktor pentingyang menjadi pertimbangan dalam menentukan kondisioptimum proses koagulasi. Penambahan dosis koagulanberpengaruh terhadap tingkat penyisihan bahan organikpada air rawa asin. Hasil efisiensi penyisihan UV254 pada

Feed

Tanpa koagulasiDengan Pra-perlakuan

Wate

r F

lux (

kg.m

-2.h

-1)

0

2

4

6

8

10

Reje

ction (

%)

0

20

40

60

80

100

NaClUV

254

Tanpa

koagulasi

Dengan pra-perlakuan

koagulasi

Feed

Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 22 (3) (2019):85-92 89

30 mg L_1 nilai konduktivitas dapatmenurun sebesar 5%

dengan konsentrasi garam -3% NaCl. Nilai tersebutmasih sangat tinggi mendekati konsentrasi air laut.

Berdasarkan hasil tersebut maka dapat disimpulkanbahwa proses koagulasi dengan koagulan A12(S04)3 hanyaefektif dalam menyisihkan UV254, sedangkan konsentrasigaram tidak bias direduksi. Hal ini juga didukung darihasil penelitian sebelumnya bahwa koagulasi sangat baikdalam mereduksi bahan organik terutama senyawaaromatikhidrofobik seperti UV254[9, 13, 34].

3.4. Performa kombinasi proses koagulasi-pervporasimembran silika-pektin

Kombinasi proses koagulasi-pervaporasi untukdesalinasi air rawa asin dilakukan pada suhu ruang( ~ 25°C) seperti yang ditunjukan pada Gambar 5.Pengukuran water flux, salt rejction dan penyisihan bahanorganik (UV254) telah dilakukan pada feed rawa asin baiktanpa pra-perlakuan maupun dengan pra-perlakuankoagulasi. Hasil menunjukkan bahwa water flux air rawaasin dengan pra-perlakuan koagulasi pada dosisoptimum 30 mg L'1 memilliki nilai yang lebih tinggidibandingkan pada feed tanpa pra-perlakuan5,4 kgnr2 h

_1. Hal tersebut terjadi karena perbedaan

konsentrasi kontaminan pada masing-masing feedtersebut. Air rawa asin yang telah melewati proseskoagulasi memiliki konsentrasi bahan organik yang lebihsedikit seperti yang yang ditunjukkan pada Gambar 4.Keberadaan bahan organik yang tinggi pada airberkontribusi dalam penyebab fouling organik padamembran [35]. Fouling dapat menurunkan nilai water flux.

proses pra-perlakuan koagulasi telah berhasilmenurunkan kandungan bahan organik yang relatiftinggi. Namun demikian, hal menarik lain terjadi padahasil rejeksi garam dari membran silika pektin padapenelitian ini. Berdasarkan Gambar 5, diketahui rejeksigaram pada kedua feed memiliki nilai yang sangat tinggiyaitu 99,9%. Hasil rejeksi garam tersebut berbandingterbalik dengan rejeksi UV254 yang rendah khususnyapada feed tanpa pra-perlakuan. Hasil ini membuktikanbahwa membran silika-pektin sangat efektif dalammenysihkan konsentrasi garam pada air rawa.

Tabel 2. Performa berbagai jenis membran untukdesalinasi air rawa asin

FluksJenis permeatefeed (kg.rrr

2.h_1)

Suhu Rejeksigaram Referensi

(%)Jenis Teknik

membran kalsinasi feed(°C)

AirSilika-pektin

HasilpenelitianRTP 25°C rawa 4,48 99,9

asinKoagulasi-

(silika-pektin)

Air HasilpenelitianRTP 25°C rawa 5,4 99,9

asinAir

Silika-Pi23 RTP 25°C rawa 1,25-1,67 66-96asin

[36]

Air25-Pure silika [30]RTP rawa 0,84-1,19 70-85

asin6o°C

Tabel 2 menyajikan performa berbagai jenismembran untuk desalinasi air rawa asin. Performamembran silika-pektin pada penelitian ini menunjukkanhasil yang sangat bagus baik berdasarkan nilai fluksmaupun rejeksi garamnya. Membran silika-pektinmemberikan nilai fluks permeate yang lebih tinggi ~6o%dibandingkan membran silika-Pi23. Hal tersebutmungkin terjadi karena material triblock copolymermemberikan ikatan rantai karbon yang lebih Panjangdibandingkan pektin, sehingga matriks silika yangterbentuk cenderung memiliki pori yang lebih kecil.Selain itu membran silika-pektin menawarkan rejeksigaram >99% dan unggul dibandingkan dengan jenismembran lainnya (Tabel 2). Komparasi air rawa asin hasilpra-perlakuan koagulasi dan kombinasi proseskoagulasi-pervaporasi dapat dilihat pada Gambar 6.

T

Gambar 5. Performa proses koagulasi-pervaporasimembran silika-pektin melalui pengukuran nilai water

flux dan salt rejection pada suhu umpan 25°C.

Berdasarkan Gambar 5 diketahui penyisihan UV254

pada air rawa asin tanpa pra-perlakuan relatif rendahyakni 58,2. Sedangkan penyisihan UV254 pada air rawaasin setelah koagulasi adalah 88,8%. Kecilnya rejeksiUV254 untuk desalinasi air rawa asin ini diakibatkan olehfouling membran, seperti yang telah dijelaskansebelumnya. Fouling organik pada membran silika-pektin menyebabkan rejeksi menurun [35]. Selain itu,

Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 22 (3) (2019):85-92 90

layers when filtering fulvic acid, Desalination, 352,(2014)https:/ /d0i.0rg/10.1016/ j.desaL2014.08.020

[3] A. W. Zularisam, A. F. Ismail, M. R. Salim, MimiSakinah, T. Matsuura, Application of coagulation-ultrafiltration hybrid process for drinking watertreatment: Optimization of operating conditionsusing experimental design, Separation andPurification Technology, 65, 2, (2009) 193-210https:/ /d0i.0rg/10.1016/ j.seppur.2008.10.018

[4] T. Notohardiprawiro, Tanah Estuarin, Watak, Sifat,Kelakuan dan Kesuburannya, Departemen IlmuTanah Fakultas Pertanian UGM, Yogyakarta, 1986.

[5] Zuraida Titin Mariana, Muhammad Mahbub,Hidrologi Lahan Pasang Surut di Kalimantan Selatanuntuk Mendukung Pertanian: Perubahan Kualitas Air(Kemasaman dan Daya Hantar Listrik) , ProsidingSeminar Nasional "Strategi Pemanfaatan Lahan Rawadalam mendukung Kedaulatan Pangan Nasional" ,(2015)

[6] Dongmei Han, Claus Kohfahl, Xianfang Song,Guoqiang Xiao, Jilong Yang, Geochemical andisotopic evidence for palaeo-seawater intrusion intothe south coast aquifer of Laizhou Bay China, AppliedGeochemistry,https:/ /doi.Org/io.ioi6 / j.apgeochem.20ii.Q2.oo7

[7] Martin Pivokonsky, Jana Naceradska , TomasBrabenec, Katerina Novotna, Magdalena Baresova,Vaclav Janda, The impact of interactions betweenalgal organic matter and humic substances oncoagulation, Water Research, 84, (2015) 278-285https://d0i.0rg/10.1016/ j.watres.2015.07.047

[8] Peter Jarvis, Emma Sharp, Marc Pidou, RogerMolinder, Simon A. Parsons, Bruce Jefferson,Comparison of coagulation performance and floeproperties using a novel zirconium coagulant againsttraditional ferric and alum coagulants, WaterResearch,https:/ /d0i.0rg/10.1016/ j.watres.2012.04.043

[9] Y. X. Zhao, B. Y. Gao, G. Z. Zhang, Q. B. Qi, Y. Wang, S.Phuntsho, J. H. Kim, H. K. Shon, Q. Y. Yue, Q. Li,Coagulation and sludge recovery using titaniumtetrachloride as coagulant for real water treatment: Acomparison against traditional aluminum and ironsalts, Separation and Purification Technology, 130,(2014)https://d0i.0rg/10.1016/ j.seppur.2014.04.015

[10]Chris Chow, Mary Drikas, Rolando Fabris, StephenGray, Uwe Kaeding, John van Leeuwen, Gayle,Newcombe, Fiona Wellby, CRC for Water Quality andTreatment, Salisbury South Australia , 2005.

[11] Meenakshi, R. C. Maheshwari, Fluoride in drinkingwater and its removal, Journal of Hazardous Materials,

(2006)https://d0i.0rg/10.1016/ j.jhazmat.2006.02.024

[12] Y. X. Zhao, B. Y. Gao, H. K. Shon, J. H. Kim, Q. Y. Yue, Y.Wang, Floe characteristics of titanium tetrachloride(TiCl4) compared with aluminum and iron salts inhumic acid-kaolin synthetic water treatment,Separation and Purification Technology, 81, 3, (2011)332-338 https:/ /d0i.0rg/10.1016/j.seppur.2011.07.041

174-180

Gambar 6. Foto hasil air rawa asin sebelum diolahsesudah pra-perlakuan koagulasi dan sesudah

kombinasi proses koagulasi-pervaporasi

4. KesimpulanPenelitian ini menunjukkan air baku rawa asin yang

didapakan memiliki karakteristik yang buruk dengannilai pH rendah, TDS, bahan organik (UV254) dankonduktivitas tinggi. Pra-perlakuan koagulasi hanyaefektif menyisihkan UV254 81,3% pada dosis alum 30 mgL-1, sedangkan konduktivitas air rawa tidak dapatdisisihkan. Telah terbukti kombinasi proses koagulasidan pervaporasi membran silika-pektin efektif untukdesalinasi air rawa asin khususnya mereduksi garam danbahan organik (UV254) dengan nilai water flux 5,4 kg.nr

(2011)26 863-8835

2.h_1 dengan menurunkan 99% ( salt rejection) dan 88,3%

(UV254). Kombinasi proses koagulasi-pervaporasimembran silika-pektin cukup menjanjikan untukdikembangkan untuk menyisihkan kandungan organikdan konsentrasi garam pada air rawa asin mengingat nilaikedua parameter tersebut telah memenuhi baku mutusebagai air bersih berdasarkan permenkes No. 32 tahun2017.

(2012)46 4179-418713AcknowledgementThe authors acknowledge to the financial support

research grant of Postgraduates Studies ( PNBP 2018) andthe facilities of Process Technology Laboratory,Engineering Faculty, Lambung Mangkurat University.Muthia Elma thanks to Alumni Grants Scheme Batch 2 in2018-2019. Applied Research Universities Grant 2018-2019, Thesis Magister 2018 and Post-Doctoral Grant2017-2018, Directorate of Research and CommunityService, the Ministry of Research, Technology and HigherEducation Republic of Indonesia, and AustralianIndonesian Project (ANU) Indonesian Project and SMERUResearch Institute Research Grants 2016-2017.

19-27

5. References[1] Nadia Eka Pratiwi, Husaini, Eko Suhartono, Filtrasi

Campuran Pasir dan Ampas Tahu Kering SebagaiAdsorben Logam Besi dan Mangan pada Air Gambut,Jurnal Berkala Kesehaan, Vol. 2, No 1, (2016) 88-97

[2] Congcong Tang, Zhangwei He, Fangbo Zhao,Xiaoyang Liang, Zhanshuang Li, Effects of cations onthe formation of ultrafiltrasi membrane fouling

456-463137 1

Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 22 (3) (2019): 85-92 91

[13] Y. X. Zhao, B. Y. Gao, H. K. Shon, B. C. Cao, J. H. Kim,Coagulation characteristics of titanium (Ti) saltcoagulant compared with aluminum (Al) and iron(Fe) salts, Journal of Hazardous Materials, 185, 2,(2011)https:/ /doi.Org/io.ioi6/ j.jhazmat.2Qio.io.o84

[14] Y. X. Zhao, S. Phuntsho, B. Y. Gao, Y. Z. Yang, J. H. Kim,H. K. Shon, Comparison of a novel polytitaniumchloride coagulant with polyaluminium chloride:Coagulation performance and floe characteristics,Journal of Environmental Management, 147, (2015)194-202https:/ /d0i.0rg/10.1016/ j.jenvman.2014.0Q.023

[15] Mahmud Mahmud, Chairul Abdi, BadaruddinMu 'min, Removal Natural Organic Matter ( NOM) inPeat Water from Wetland Area by Coagulation-Ultrafiltration Hybrid Process with PretreatmentTwo-Stage Coagulation, Journal of WetlandsEnvironmental Management ,1,1, (2016)

[16] Dong Bing-zhi, Chen Yan, Gao Nai-yun, Fan Jin-chu,Effect of coagulation pretreatment on the fouling ofultrafiltration membrane, Jurnal of EnvironmentalScience,https:/ /doi.org/io.ioi6/Siooi-0742( 07)6oo45-X

[17] Kah Peng Lee, Tom C. Arnot, Davide Mattia, A reviewof reverse osmosis membrane materials fordesalination— Development to date and futurepotential, Journal of Membrane Science , 370, 1, (2011)1-22 https:/ /d0i.0rg/10.1016 / j.memsci.2010.12.036

[18] Wladyslaw Kaminski, Joanna Marszalek, ElwiraTomczak, Water desalination by pervaporation -Comparison of energy consumption, Desalination,

(2018)https:/ /d0i.0rg/10.1016/ j.desal.2018.01.014

[24]M. C. Duke, R. Campbell, X. Cheng, A. Leo, J. C. Dinizda Costa, Characterization and Pervaporation Studyon Ethanol Separation Membranes, DryingTechnology, 27, 4, (2009) 538-541http:/ /d0i.0rg/10.1080/07272Q208027152Q4

[25]Nadezhda Rangelova, Lyubomir Aleksandrov, SanchiNenkova, Synthesis and characterization ofpectin/Si02 hybrid materials, Journal of Sol-GelScience and Technology, 85, 2, (2018) 330-339http:/ /d0i.org/10.1007/s10Q71-0r7-4556-z

[26]Antony Allwyn Sundarraj, Ranganathan ThottiamVasudevan, Gobikrishnan Sriramulu, Optimizedextraction and characterization of pectin fromjackfruit (Artocarpus integer) wastes using responsesurface methodology, International Journal ofBiological Macromolecules, 106, (2018) 698-703https://d0i.0rg/10.1016/ j.ijbi0mac.2017.08.065

1536-1542

[27]Maria-Magdalena Titirici, Robin J. White, NicolasBrun, Vitaliy L. Budarin, Dang Sheng Su, Franciscodel Monte, James H. Clark, Mark J. MacLachlan,Sustainable carbon materials, Chemical Society

250-290(2015)Reviews, 44http:/ /doi.org/io.iQ3Q /C4CSoo232F

1(2007) 278-28319

[28]A. Lagazzo, E. Finocchio, P. Petrini, C. Ruggiero, L.Pastorino, Hydrothermal synthesis of pectin derivednanoporous carbon material, Materials Letters, 171,(2016)https:/ /doi.Org/io.ioi6 / j.matlet.20i6.Q2.i05

212-215

[29]Muthia Elma, Nur Riskawati, Marhamah, SilicaMembranes for Wetland Saline Water Desalination:Performance and Long Term Stability, IOP ConferenceSeries: Earth and Environmental Science, 175, (2018)

http:/ /doi.org/io.io88/i755-01200689-934331315/175/1/012006

[30]Muthia Elma, Hairullah, Zaini Lambri Assyaifi,Desalination Process via Pervaporation of WetlandSaline Water, IOP Conference Series: Earth andEnvironmental Science , 175, (2018) 012009http:/ /d0i.0rg/l0.1088/l755-1315/l75/l/01200Q

[31] Muthia Elma, Christelle Yacou, David K. Wang, SimonSmart, Joao C. Diniz da Costa, Microporous SilicaBased Membranes for Desalination, Water , 4, 3,(2012) 629-649 http:/ /doi.org/io.22QO/w4Q2o62Q

[32]Qasim H. Malik, Performance of alum and assortedcoagulants in turbidity removal of muddy water ,Applied Water Science , 8, 1, (2018) 40http://d0i.0rg/10.1007/s12201-018-0662-5

[33]Astrid Herawati, Riistika Asti, Bambang Ismuyanto,Julia Nanda, AS Dwi Saptati N Hidayati, Pengaruh pHdan Dosis Koagulan Ekstrak Biji Kelor dalamKoagulasi terhadap Pengurangan Kekeruhan LimbahCair, Jurnal Rekayasa Bahan Alam dan EnergiBerkelanjutan,1,1, (2017) 25-28

[34]Mika Sillanpaa, Mohamed Chaker Ncibi, AnuMatilainen, Mikko Vepsalainen, Removal of naturalorganic matter in drinking water treatment bycoagulation: A comprehensive review, Chemosphere,190, Supplement C, (2018) 54-71https:/ /doi.Org/io.ioi6/ j.chemosphere.2Qi7.OQ.ii2

[35] P. S. Goh, W. J. Lau, M. H. D. Othman, A. F. Ismail,Membrane fouling in desalination and its mitigation

[19] Bin Liang, Qian Li, Bing Cao, Pei Li, Water permeance,permeability and desalination properties of thesulfonic functionalized compositepervaporation membranes, Desalination, 433, (2018)132-140 https:/ /d0i.0rg/10.1016/ j.desal.2018.01.028

acid

[20]Lin Chen, Chengyi Wang, Shanshan Liu, QinzhengHu, Liang Zhu, Chuqing Cao, Investigation of thelong-term desalination performance of membranecapacitive deionization at the presence of organicfoulants, Chemosphere, 193, (2018) 989-997https://d0i.0rg/10.1016/ j.chem0sphere.2017.11.120

[21] Xing Yang, Sean Sheridan, Lining Ding, David K.Wang, Simon Smart, Joao C. Diniz da Costa, AudraLiubinas, Mikel Duke, Inter-layer free cobalt-dopedsilica membranes for pervaporation of ammoniasolutions, Journal of Membrane Science , 553, (2018)111-116https://d0i.0rg/10.1016/ j.memsci.2018.02.04Q

[22]M. C. Duke, S. Mee, J. C. Diniz da Costa, Performanceof porous inorganic membranes in non-osmoticdesalination, Water Research, 41, 17, (2007) 3998-4004 https:/ /d0i.0rg/10.1016/ j.watres.2007.05.028

[23]S. Wijaya, M. C. Duke, J. C. Diniz da Costa, Carbonisedtemplate silica membranes for desalination,Desalination, 236https://d0i.0rg/10.1016/ j.desal.2007.10.07Q

(2009) 291-2981

Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 22 (3) (2019): 85-92 92

strategies, Desalination, 425, Supplement C, (2018)130-155 https:/ /d0i.0rg/10.1016/ j.desal.2017.10.018

[36]Muthia Elma, Fitriani, Arief Rakhman, RahmiHidayati, Silica P123 Membranes for Desalination ofWetland Saline Water in South Kalimantan, IOPConference Series: Earth and Environmental Science,175, ( 2018) 012007 http:/ /doi.org/io.io88/i7 t:; t:;-mS/l7S/l/012007