Perpustakaan Digital ITB

Air gambut menjadi sumber air baku yang penting bagi masyarakat di daerah lahan gambut Indonesia. Namun, air gambut sulit diolah dengan metode konvensional karena kandungan senyawa organik alaminya yang tinggi, terutama asam humat dan asam fulvat, memiliki pH rendah, dan warna yang pekat. Teknologi nanofiltrasi (NF) terendam menjadi alternatif pengolahan tingkat lanjut yang potensial, tetapi teknologi ini rentan terhadap penyumbatan yang menurunkan produktivitas dan umur pakai membran. Sponge cleaning berpotensi menjadi metode pembersihan fisik yang lebih hemat bahan kimia dan waktu dibandingkan pembersihan kimiawi konvensional. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi pengaruh jenis membran nanofiltrasi terhadap efisiensi penyisihan senyawa organik air gambut dan laju pembentukan fouling, serta mengevaluasi efisiensi sponge cleaning pada pengolahan air gambut. Enam membran nanofiltrasi flat-sheet dari dua produk komersial, yaitu NF270 (DuPont FilmTec) dan ESNA5 (Hydranautics), diuji pada konfigurasi terendam menggunakan sampel air gambut artifisial yang merepresentasikan air gambut asli dari Desa Sungai Gelam, Kabupaten Muaro Jambi. Membran paling optimal ditentukan menggunakan metode Simple Additive Weighting (SAW) dengan bobot kriteria permeabilitas, rejeksi, dan ?TMP secara berturut-turut sebesar 40%, 40%, dan 20%. Membran terpilih kemudian diuji dengan sampel air gambut asli dalam dua siklus filtrasi hingga mengalami peningkatan TMP ~20% pada fluks konstan 1 L/m2.h, juga diterapkan juga metode sponge cleaning satu kali usapan di akhir setiap siklus. Karakterisasi permukaan membran dilakukan melalui pengukuran water contact angle (WCA) dan pengamatan visual menggunakan USB portable microscope, sedangkan efisiensi pembersihan dihitung berdasarkan resistensi hidrolik. Hasil penelitian menunjukkan seluruh membran memiliki efisiensi penyisihan kekeruhan, warna, zat organik (KMnO4), dan asam humat di atas 90%. Namun, parameter pH dan warna permeat belum memenuhi baku mutu air minum PERMENKES No. 2/2023 sehingga masih dibutuhkan pengolahan lanjutan. Laju peningkatan TMP antarmembran bervariasi pada rentang 7,89-26,82% dalam 24 jam operasi. Berdasarkan skor SAW, membran NF270-31 dipilih sebagai membran paling optimal. Pada pengujian dengan sampel air gambut asli, laju peningkatan TMP mencapai 20,83-22,97% dalam 24 jam, yang mana 1,6 kali lebih cepat dibanding operasi dengan sampel artifisial meskipun fluks operasi lebih rendah. Efisiensi sponge cleaning yang diperoleh yaitu 20,16% pada siklus 1 dan 16,28% pada siklus 2, yang mana angka ini tergolong rendah dibandingkan hasil penelitian sejenis pada air limbah domestik dan air waduk yang mencapai angka mendekati 100%. Rendahnya efisiensi ini disebabkan oleh dominasi fouling ireversibel akibat interaksi hidrofobik, ikatan hidrogen, dan gaya Van der Waals yang kuat antara asam humat terprotonasi dengan lapisan aktif poliamida pada kondisi pH rendah air gambut, serta adanya pore-adsorbed foulant dari asam humat berukuran kecil yang tidak dapat dihilangkan secara fisik oleh spons. Meskipun demikian, sponge cleaning tetap efektif mengangkat lapisan cake permukaan yang didukung dengan pengamatan visual mikroskop dan pemulihan nilai WCA yang mendekati kondisi awal. Dengan efisiensi yang rendah ini, sponge cleaning tidak dapat menggantikan sepenuhnya pembersihan kimiawi berkala untuk operasi jangka panjang pengolahan air gambut.