https://doi.org/10.22487/kovalen.2024.v10.i1.16556

## Evaluasi dan Modifikasi Alat Penukar Ion dengan Penambahan Kolom Adsorpsi Karbon Aktif untuk Menurunkan Kesadahan
[Evaluation dan Modification of Ion Exchange Equipment with the Addition of Activated Carbon Adsorption Column to Reduce Hardness]
Endang Kusumawati, Retno Dwi Jayanti, Lestari Herlianti Putri, Nurul Annisa, Tifa Paramitha 
Jurusan Teknik Kimia, Politeknik Negeri Bandung Jl. Gegerkalong Hilir, Ciwaruga, Kec. Parongpong, Kabupaten Bandung Barat, Jawa Barat, Indonesia
Abstract. Ion  exchange  is  one  of  the  water  treatment  methods  used  to  reduce  hardness.  To  improve  the performance of the ion exchange columns, modification can be done by adding an activated carbon column placed after the ion exchange column to adsorb ions that were not exchanged by the resin so that the treated water met boiler  feed  water  quality  standards.  The  purposes  of  this  study  were  to  determine  the  best  flow  rate  to  reduce hardness in the configuration of the ion exchange and activated carbon columns, determine the saturation time of each column, and determine their exchange/adsorption capacities. The steps of this study included modifications and  repair  of  equipment,  leak  tests,  and  configuration  system  performance  tests.  Performance  tests  were conducted  by  varying  the  feed  flow rates  by  0.2;  0.4;  0.6;  0.8;  1  GPM  and  analyzed  the  efficiency  of  hardness reduction. The results of this study showed that the best flow rate to reduce the initial hardness of 499 mg/ L CaCO 3 was a flow rate of 0.6 GPM or 2.2 LPM. The efficiency of hardness reduction in the configuration system was 100%. The  conductivity  of  the  effluent  of  anion  column  and  activated  carbon  column  decreased  compared  to  the conductivity of the effluent of cation column with an average decrease of 33.17% in the anion column and 18.35% in the activated carbon column. The saturation time of the configuration system was 168 minutes in cation resin, 46.4 minutes in anion resin, and 159 minutes in activated carbon. Furthermore, the adsorption capacity of cation resin, anion resin, and activated carbon were 35.28 mg/g, 43.98 mg/g, and 9.61 mg/g, respectively. The addition of activated carbon in the configuration system lowers the conductivity of the effluent and decreases hardness.
Keywords: Ion exchangers, activated carbon, water hardness, artificial raw water, boiler feed water
Abstrak. Pertukaran  ion  merupakan  salah  satu  metode  pengolahan  air  untuk  menurunkan  kesadahan.  Untuk meningkatkan kinerja kolom penukar ion, modifikasi dapat dilakukan dengan penambahan kolom karbon aktif yang ditempatkan setelah kolom penukar ion untuk menyerap ion-ion yang tidak tertukar oleh resin sehingga air hasil pengolahan memenuhi standar baku mutu air umpan boiler. Tujuan penelitian ini ialah mengetahui laju alir terbaik untuk menurunkan kesadahan pada konfigurasi kolom pertukaran ion dan karbon aktif, menentukan waktu jenuh setiap  kolom,  dan  menentukan  kapasitas  pertukaran/penyerapannya.  Tahap  penelitian  meliputi  modifikasi  dan perbaikan alat, uji kebocoran, dan uji kinerja sistem konfigurasi.  Uji kinerja dilakukan dengan memvariasikan laju alir umpan sebesar 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1 GPM dan dilakukan analisa terhadap efisiensi penurunan kesadahan. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa laju alir terbaik untuk menurunkan kesadahan awal 499 mg/L CaCO 3 ialah laju alir  0,6  GPM  atau  2,2  LPM.  Hasil  efisiensi  penurunan  kesadahan  pada  sistem  konfigurasi  sebesar  100%. Kondutivitas  effluent  kolom  anion  dan  kolom  karbon  aktif  mengalami  penurunan  dibandingkan  dengan konduktivitas effluent kolom kation dengan rata-rata penurunan 33,17% pada kolom anion dan 18,35% pada kolom karbon aktif.  Adapun waktu jenuh sistem konfigurasi sebesar 168 menit pada resin kation, 46,4 menit pada resin anion, dan 159 menit pada karbon aktif. Selanjutnya, kapasitas penyerapan pada resin kation, resin anion, dan karbon aktif berturut-turut adalah 35,28 mg/g, 43,98 mg/g, dan 9,61 mg/g. Penambahan karbon aktif pada sistem konfigurasi mampu menurunkan konduktivitas effluent dan menurunkan kesadahan.
Kata kunci : Alat penukar ion, karbon aktif, kesadahan air, air baku artificial, air umpan boiler
Diterima:  14 September 2023, Disetujui: 8 Maret 2024
Sitasi: Kusumawati, E., Jayanti, R.D., Putri, L.H., Annisa, N., dan Paramitha, T. (2024). Evaluasi dan Modifikasi Alat Penukar Ion Dengan Penambahan Kolom Adsorpsi Karbon Aktif Untuk Menurunkan Kesadahan. KOVALEN: Jurnal Riset Kimia , 10(1): 1-10.
https://bestjournal.untad.ac.id/index.php/kovalen
 Corresponding author

## Kusumawati et al.

## LATAR BELAKANG
Air baku yang digunakan untuk air umpan boiler  biasanya  diperoleh  dari  air  sungai, waduk,  air  tanah  dan  sumber  lainnya  yang memiliki  tingkat  kesadahan.  Pada  proses pengolahannya  di  industri,  adanya  kesadahan yang terkandung dalam air umpan boiler dapat menimbulkan  kerak  akibat  pemanasan  pada alat  boiler  dan  pertukaran  panas  lainnya sehingga  dapat  menurunkan  kinerja  alat (Zulriadi & Danardono, 2020).
Timbulnya kerak disebabkan oleh adanya endapan yang mengeras dan menempel  pada  permukaan  logam  atau  alat penukar  panas  akibat  unsur-unsur  pembentuk kerak  dalam  air  (Priyanto  &  Wilastari,  2022). Hasan et  al .  (2012)  menyatakan  bahwa  faktor temperatur  dan  konsentrasi  Ca 2+ dapat meningkatkan  jumlah  kerak.  Selain  itu,  ada beberapa  unsur  lain  yang  mempengaruhi terbentuknya kerak yakni magnesium (Mg) dan besi (Fe) dalam bentuk karbonat, kalsium (Ca) dalam bentuk sulfat, dan lain-lainnya.
Usaha  yang  dapat  dilakukan  untuk mengurangi  senyawa  pembentuk  kerak  pada air  umpan  boiler  agar  sesuai  dengan  standar yang  berlaku  (seperti standar  The  American Society of Mechanical Engineers (ASME)/ PT.
Nalco) biasanya dilakukan pengolahan internal yakni  penambahan  bahan  kimia  ke  air  umpan boiler.  Senyawa  pembentuk  kerak  diubah menjadi  lumpur  yang  mengalir  bebas,  yang dapat  dibuang  dengan  blowdown.  Namun, metode  tersebut tidak  ekonomis  karena  dapat menyebabkan  kehilangan  banyak  air  dan panas (Nanda, 2017).  Selain  itu, jenis sumber air  yang  berbeda  memerlukan  bahan  kimia berbeda  pula  sehingga  pengolahan  internal sangat tidak direkomendasikan.
Kesadahan  dapat  diturunkan  dengan menggunakan  proses  pertukaran  ion.  Proses pertukaran ion beroperasi  berdasarkan  prinsip pertukaran kation dan anion untuk menghilangkan  ion  positif  dan  negatif  yang terlarut  dalam  air  dengan  menggunakan  resin yang dapat menukar ion-ion tersebut.
Penelitian  oleh  Nathanael  dan  Ransun (2022)  menunjukkan  bahwa  untuk  mengelola air  umpan  boiler  dengan total  dissolved  solid (TDS)  dan electrical  conductivity (EC)  yang tinggi  dapat  dilakukan  dengan  pertukaran  ion. Penurunan TDS dan EC yang tinggi dipengaruhi  oleh  rendahnya  laju  alir,  semakin kecil laju alir maka semakin lama waktu kontak sehingga  semakin  banyak  pula  ion  yang dipertukarkan yang berimbas pada penurunan nilai  TDS  dan  EC.  Sementara  itu,  penelitian Sintya  (2022)  menyebutkan  bahwa  untuk menurunkan  TDS,  kesadahan,  dan  klorida dapat  digunakan  media  karbon  aktif  dengan persentase  penurunan  TDS,  kesadahan,  dan klorida berturut-turut sebesar 50,6%, 77%, dan 65,5%.
Berdasarkan  uraian  di  atas,  pada penelitian  ini  dilakukan  modifikasi  kolom penukar  ion  dengan  penambahan  kolom karbon aktif dengan tujuan untuk meningkatkan kinerja  kolom  penukar  ion  dalam  menurunkan kesadahan air. Kolom karbon aktif ditempatkan setelah kolom penukar ion untuk menyerap ion- ion  yang  tidak  tertukar  oleh  resin.  Dengan demikian,  dari  penelitian  ini  diharapkan  dapat diperoleh air hasil pengolahan yang memenuhi standar baku mutu air umpan boiler.

## METODE PENELITIAN

## Bahan dan Peralatan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini  adalah  air  keran,  resin  kation  (siklus  H + )

## Kusumawati et al.
DOWEX,  resin  anion  (siklus  OH - )  DOWEX, karbon  aktif  granular,  aquades,  CaCl 2 teknis, MgSO 4 teknis,  Na 2 EDTA  pa  (Merck),  larutan penyangga  pH  10,  indikator  EBT  pa  (Merck), KCN  10%,  NaOH  teknis,  HCl  32%  teknis. Sementara  itu,  peralatan  yang  digunakan adalah  seperangkat alat gelas,  pH  meter,  dan konduktometer.

## Prosedur Penelitian

## Modifikasi Alat dan Uji Kebocoran
Modifikasi alat dilakukan dengan melengkapi  kolom  penukar  ion  dengan  kolom karbon aktif dan peralatan pendukung lainnya. Gambar  1  menunjukkan  modifikasi  alat  yang telah  dilakukan.  Setelah  modifikasi  selesai, dilakukan uji kebocoran untuk setiap kolom.
V5 A V9 V11 V13 V8 V3 V12 V14 V6 V7 V1 T1 V10 V4 A B C F1 P1
Keterangan:  T=  Tangki;  P=Pompa;  V=Valve;  F=Rotameter;  A=Kolom  penukar  kation;  B=Kolom  penukar  anion; C=Kolom karbon aktif
Gambar 1. Modifikasi alat

## Pembuatan air baku artificial
Prosedur  pembuatan  air  baku artificial adalah  melarutkan  14,4  gram  CaCl 2 dan  14,4 gram MgSO 4 ke dalam 50 ml air. Selanjutnya, larutan  CaCl 2 dan  MgSO 4 dicampurkan  dalam 48 L air. Kemudian, air baku artificial dianalisis kesadahan  total,  pH,  dan  konduktivitas. Analisis  kesadahan  total  dilakukan  dengan mengacu pada SNI 06-6989.12-2004.

## Percobaan sistem konfigurasi (penukar ion
– karbon aktif)
Prosedur  percobaan  sistem  konfigurasi dapat dilihat pada Gambar 2.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Modifikasi Alat
Modifikasi  alat  kolom  penukar  ion  yang telah dilengkapi dengan kolom karbon aktif dan peralatan  pendukung  dapat  dilihat  pada Gambar 3.
Kusumawati et al.
Gambar 2. Prosedur percobaan sistem konfigurasi
Gambar 3. Sebelum (a) dan sesudah (b) modifikasi alat
Mulai
Siapkan air baku Buka valve aliran servis Valve V2, V3, V4,
V13, V16
Nyalakan pompa (P1)
Atur bukaan V1 hingga terbaca laju alir 0,2 GPM Pengambilan sampel setiap kolom dt = 20 menit hingga Ct = 0 mg/L CaCO3 Analisis sampel Kolom kation V5, Kolom anion V6, Kolom karbon aktif V7 Tahap backwash Selesai Larutan CaCl2 Larutan MgSO4 Air 48 L Tahap regenerasi Kesadahan total, DHL, pH Kation menggunakan HCl
Anion menggunakan NaOH
Karbon aktif dioven dengan
T = 105 o C selama 2 jam
Ulangi untuk laju alir 0,4;
0,6; 0,8; 1 GPM a b

## Kusumawati et al.

## Percobaan  Sistem  Konfigurasi  (Kolom Kation, Anion, dan Karbon Aktif)
Hasil penurunan kesadahan untuk variasi laju  alir  0,2;  0,4;  0,6;  0,8  dan  1  GPM  dapat dilihat pada Gambar 4. Berdasarkan Gambar 4 diketahui bahwa dengan konsentrasi awal 499 mg/L  CaCO 3 ,  semua  variasi  laju  alir  dapat menurunkan kesadahan sebesar 100%. Namun,  pada  laju  alir  0,2  GPM  terjadi penurunan  hingga  0  mg/L  CaCO 3 pada  menit ke-140  dan  pada  laju  alir  0,4  GPM  terjadi penurunan  hingga  0  mg/L  CaCO 3 pada  menit ke-340.  Adanya  waktu  penurunan  yang berbeda pada laju alir 0,2 dan 0,4 GPM untuk
mencapai  penurunan  kesadahan  100%  dapat disebabkan oleh belum stabilnya kinerja resin, dimana  resin  yang  masih  baru  membutuhkan waktu  untuk  beradaptasi  dengan  kondisi  air baku, sehingga performa resin dalam mengurangi kesadahan belum optimal meskipun sudah dilakukan regenerasi.
Sementara  itu,  untuk  laju  alir  0,6  GPM,  0,8 GPM, dan 1 GPM memiliki efisiensi penurunan kesadahan  100%  pada  menit  ke-20.  Hal tersebut menandakan resin sudah beradaptasi dan  bekerja  dengan  baik  dalam  menurunkan kesadahan.
Gambar 4. Penurunan kesadahan pada berbagai waktu pengamatan
Pada  penelitian  Ratnasari et  al., (2021) menyebutkan  bahwa  semakin  kecil  laju  alir maka semakin lama waktu kontak antara resin dengan air baku sehingga penyerapan kesadahan  menjadi  lebih  maksimal.  Hal  ini disebabkan waktu kontak yang lama memberikan  waktu  yang  lebih  panjang  bagi partikel  resin  kation  untuk  mempertukaran  ion H + .
Berdasarkan  Gambar  4  dapat  diketahui bahwa dengan laju alir 0,6 GPM, 0,8 GPM dan 1 GPM mampu menurunkan kesadahan 100%. Hal ini sesuai juga dengan nilai laju alir optimum pada  tahapan  servis  menurut The  Dow
Chemical  Company (DOW,  2013)  yang menjelaskan  bahwa  laju  alir  optimum  pada tahapan  servis  berada  pada  kisaran  2-24 GPM/ft 2 atau  setara  dengan  0,2  GPM –  2,6 GPM  pada  alat  yang  digunakan.  Dengan demikian, ketiga laju alir yaitu 0,6; 0,8; 1 GPM dapat  menghasilkan  air  umpan  boiler  yang sesuai standar baku mutu air umpan boiler PT. Nalco.  Dari  ketiga  laju  alir,  laju  alir  0,6  GPM dipilih  sebagai  laju  alir  terbaik  karena  dengan laju  alir  lebih  kecil  maka  waktu  tinggal  dalam kolom lebih lama sehingga pertukaran ion yang terjadi lebih optimal.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 100 200 300 400 500 Kons e ntra s i Ke s a da ha n (m g /L) Waktu (Menit) 0,2 GPM 0,4 GPM 0,6 GPM 0,8 GPM 1 GPM

## Kusumawati et al.

## Parameter pH dan Konduktivitas pada Laju Alir Terbaik (0,6 GPM)
Analisis  pH  dilakukan  sebagai  indikasi terjadinya  pertukaran  ion  dalam  resin  dengan
air  baku  serta  dapat  mengetahui  kondisi  resin yang  telah  jenuh  (Partuti,  2014).  Analisis  pH effluent  sistem  konfigurasi  dapat  dilihat  pada Gambar 5.
Gambar 5. Hubungan antara pH tiap effluent sistem konfigurasi terhadap waktu pengamatan pada laju alir 0,6 GPM
Berdasarkan  Gambar  5,  pH  effluent kolom  kation  pada  menit  ke-20  hingga  140 berkisar 2. Hal ini menandakan adanya ion H + yang  tertukar  dengan  ion  terlarut  sebagai kesadahan  total  pada  umpan.  Effluent  dari kolom  kation  bersifat  asam  dan  terjadi penurunan  kesadahan  total  hingga  0  mg/L. Pada effluent kolom anion hingga menit ke-140 masih  dapat  menukarkan  ion  OH - dengan  ion negatif yang berasal dari effluent kolom kation yaitu Cl - dan SO 4 2- . Resin anion melepaskan ion OH - dan akan bereaksi atau berikatan dengan ion  H + dalam  larutan  sehingga  pH  effluent kolom  anion  lebih  tinggi  dibandingkan  dengan pH  effluent  kolom  kation.  Adapun  pH  effluent kolom  karbon  aktif  disetiap  menit  nya  sedikit meningkat  dibandingkan  pH  effluent  kolom anion tetapi tidak begitu signifikan.
pH  effluent  kolom  penukar  ion  saat kesadahan total bernilai  0  mg/L berada dalam rentang 5 – 6,6, yang mana hampir memenuhi hasil  olahan  resin  penukar  ion.  Hal  tersebut
sesuai  dengan  penelitian  (Li  et  al.,  2021) menyatakan air olahan dari penukar ion bernilai netral atau pH 6-7. Hal ini menunjukkan bahwa sebagian besar polutan telah  dihilangkan oleh resin penukar ion.
Selain itu, dilakukan analisis konduktivitas  pada  sistem  konfigurasi  untuk mengetahui kemampuan masing-masing kolom  dalam  menurunkan  ion-ion  terlarut  di dalam  umpan.  Pada  laju  alir  0,6  GPM  dan konduktivitas  awal  sebesar  1.422  S/cm, konduktivitas  effluent  kolom  kation  menjadi 3.726  S/cm –  4.228  S/cm.  Hubungan konduktivitas dengan waktu dapat dilihat pada Gambar 6. Sementara itu, kondutivitas effluent kolom anion dan kolom karbon aktif mengalami penurunan dibandingkan dengan konduktivitas effluent kolom kation dengan rata-rata penurunan  33,17%  pada  effluent  kolom  anion dan  18,35%  pada  effluent  kolom  karbon  aktif. Dengan  demikian,  karbon  aktif  memberikan kontribusi untuk menurunkan konduktivitas.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 20 40 60 80 100 120 140 pH Waktu (Menit)
Resin Kation Resin Anion
Karbon Aktif Umpan
Kusumawati et al.
Gambar 6. Hubungan Konduktivitas dengan Waktu Pengamatan pada Laju Alir 0,6 GPM

## Kurva Breakthrough
Kurva breakthrough digunakan  untuk mengetahui  waktu  servis  selama  1  siklus, waktu  titik  balik,  dan  waktu  titik exhaust .  Jika sudah  tercapai  titik exhaust maka  segera dilakukan  regenerasi  pada  resin  kation  dan resin  anion.  Regenerasi  dilakukan  dengan larutan  HCl  untuk  resin  kation  dan  larutan NaOH untuk resin anion. Gambar 7 memperlihatkan  kurva breakthrough sistem
konfigurasi pada laju alir 0,6 GPM. Pembuatan kurva breakthrough kolom  kation  dan  kolom karbon  aktif  digunakan  nilai  kesadahan  total untuk  parameter  Co,  sedangkan  kolom  anion menggunakan nilai konduktivitas yang dikonversi menjadi TDS (mg/L) untuk parameter  Co  karena  resin  anion  hanya menukarkan  ion-ion  negatif  seperti  SO 4 2- dan Cl - .
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 0 20 40 60 80 100 120 140 DH L (m iu S/c m ) Waktu (menit) Resin Kation (Umpan Anion) Resin Anion (Umpan Karbon Aktif) Karbon Aktif Umpan Awal
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0 50 100 150 200 250 300 Ct/Co t (menit) Kation Anion Karbon Aktif

## Kusumawati et al.
Gambar  7  menunjukkan  kondisi  resin kation dan karbon aktif dari menit ke-20 hingga 140 memiliki nilai Ct/Co bernilai 0. Hal tersebut menandakan resin telah menurunkan kesadahan  total  100%.  Selanjutnya,  pada menit  ke-160,  nilai  Ct/Co  resin  kation  dan karbon  aktif  terjadi  titik  balik,  dimana  Ct/Co mengalami peningkatan. Hal tersebut menandakan  kemampuan  resin  kation  dan karbon  aktif  dalam  menyerap/menukarkan  ion semakin berkurang. Sementara itu, pada resin anion tidak terlihat adanya titik balik karena nilai Ct/Co yang terendah  ialah  0,5  pada  menit ke- 20.  Adapun  kondisi  titik exhaust resin  kation, anion, dan karbon aktif terjadi pada waktu yang sama  yaitu  menit  ke-260  dimana  pada  titik tersebut  konsentrasi  kesadahan  total  effluent bernilai sama dengan konsentrasi awal umpan. Dari  kurva breakthrough tersebut  diperoleh waktu  jenuh  dengan  memperhitungkan  nilai
∫ (1 − 𝐶 𝐶𝑜 ) ∞ 0 yang  nilainya  dapat  diwakili dengan  luas  area  kurva  hingga  titik exhaust.
Adapun  waktu  jenuh  resin  kation  dan  anion secara  berurutan  ialah  168  dan  46,4  menit sehingga  setelah  mencapai  waktu  tersebut perlu  dilakukan  regenerasi.  Sementara  itu, waktu jenuh karbon aktif ialah 159 menit.

## Kapasitas Penyerapan
Perhitungan kapasitas penyerapan menggunakan  model  Thomas,  dimana  model ini  dapat  menghitung  jumlah  ion  yang  dapat diserap  oleh  resin  dan  karbon  aktif  secara kontinyu. Pengaplikasian model Thomas menggambarkan  laju  perubahan  konsentrasi terhadap  waktu  dan  jarak  di  sepanjang  kolom resin. Kapasitas penyerapan pada kolom resin kation,  resin  anion  dan  karbon  aktif  pada  laju alir 0,6 GPM dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Kapasitas total penyerapan menggunakan model thomas Keterangan Model Thomas KTh (L/min.mg) qo (mg/g) R 2 Slope Intercept Kation 0,0001804 35,28 0,9211 -0,09 14,706 Anion 0,0000116 43,98 0,7884 -0,0242 1,1747 Karbon Aktif 0,00014496 8,91 0,6831 -0,028 3,2198 Tabel 1 menunjukkan nilai KTh berbanding terbalik dengan kapasitas penyerapan,  semakin  besar  nilai  KTh  akan menghasilkan  kapasitas  penyerapan  yang rendah.  Adapun  jenis  resin  kation  yang digunakan yaitu siklus H + dan jenis merek yaitu dowex yang memiliki kapasitas total > 1,8 eq/L (2,25 meq/g). Berdasarkan perhitungan, kapasitas  total  pada  kolom  kation  ialah  35,28 mg/g  (0,705  meq/g)  yang  diartikan  dalam  1 gram  resin  kation  dapat  menukar/menyerap 35,28  mg  kesadahan  total  CaCO 3 .  Kemudian untuk  menghitung  kapasitas  pada  resin  anion
digunakan parameter konduktivitas yang dikonversikan ke dalam konsentrasi TDS ( Total Dissolve Solid ). Konversi ini dilakukan dengan mengacu  pada  penelitian  (Rusydi,  2018) mengenai pendekatan hubungan konduktivitas dan TDS. Konduktivitas hasil olahan pada resin anion berada pada rentang 1.865 – 3.072 S/cm yang  mana  pada  penelitian  (Rusydi,  2018) rentang  tersebut  masuk  ke  dalam  air  jenis natural  water yang  memiliki  nilai  k  sebesar 0,65. Adapun jenis resin anion yang digunakan yaitu  trilite  MA-12OH  dengan  siklus  OH - dengan kapasitas total > 1 eq/L (1,51 meq/g =

## Kusumawati et al.
419,6  mg/g)  sedangkan  dari  perhitungan diperoleh  kapasitas  total  resin  anion  sebesar 43,98 mg/g.
Kapasitas  penyerapan  resin  kation  dan anion tersebut memiliki nilai yang lebih rendah dibandingkan  dengan  kapasitas  spesifikaasi resin dari produsen. Hal yang dapat dipengaruhi diantaranya konsentrasi yang akan ditukarkan terlalu tinggi, jenis proses regenerasi,  adanya  kontaminasi,  dan  lain sebagainya.  Penggunaan  konsentrasi  tinggi pada  umpan  yang  berlebih  dapat  membuat resin tersebut terpapar dengan jumlah ion yang melebihi  kapasitas  sehingga  kapasitas  hasil penelitian ini menjadi lebih rendah dibandingkan kapasitas totalnya karena mencapai titik exhaust sangat cepat. Selain itu, menurut  (Koponen,  2020),  proses  regenerasi tidak selalu sepenuhnya sama dengan kondisi pada awal proses karena pertukaran yang tidak merata  sehingga  masih  terdapat  residu  ion yang tersisa sehingga menghambat pertukaran ion.
Jenis  karbon  aktif  yang  digunakan  ialah jenis  granular  dengan  nomor  iodin  sebesar 1.020 mg/g. Berdasarkan perhitungan didapatkan  kapasitas  total  penyerapan  pada kolom karbon aktif sebesar 9,61 mg/g.  Adanya perbedaan nilai antara kapasitas yang didapatkan dengan kapasitas spesifikasi produsen  dapat  disebabkan  oleh  beberapa faktor.  (Cechinel  et  al.,  2014)  menjelaskan bahwa  kapasitas  adsorpsi  dapat  dipengaruhi oleh konsentrasi dan jenis polutan, yang mana karbon  aktif  lebih  baik  dalam  menyerap  ion logam  berat  seperti  timbal  dibandingkan dengan menyerap kesadahan total.

## KESIMPULAN
Laju  alir  terbaik  pada  sistem  konfigurasi (kolom kation, anion, dan karbon aktif) yaitu 0,6 GPM  karena  dapat  menurunkan  kesadahan total menjadi 0 mg/L CaCO 3 pada menit ke-20 dengan pH pada rentang 5 – 6.6 pada menit ke-
20 sampai 140. Karbon aktif dapat berkontribusi dalam menurunkan konduktivitas air baku dengan rata-rata 18,35%. Waktu jenuh resin  kation  dan  anion  secara  berurutan  ialah 168 dan 46,4 menit sehingga setelah mencapai waktu  tersebut  perlu  dilakukan  regenerasi. Sementara  itu,  waktu  jenuh  karbon  aktif  ialah 159  menit.  Kapasitas  pertukaran/penyerapan resin  kation,  anion,  dan  karbon  aktif  berturut- turut sebesar 35,28 mg/g, 43,98 mg/g, dan 9,61 mg/g.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Penulis mengucapkan terimakasih kepada  Politeknik  Negeri  Bandung  yang  telah mendukung  penelitian  ini  melalui  pendanaan penelitian  peningkatan  kapasitas  laboratorium dengan
nomor kontrak B/94.20/PL1.R7/PG.00.03/2023.

## DAFTAR PUSTAKA
Cechinel,  M.  A.  P.,  Ulson  De  Souza,  S.  M.  A. G., & Ulson De Souza, A. A. (2014). Study of  Lead  (II)  Adsorption  onto  Activated Carbon  Originating  from  Cow  Bone. Journal  of  Cleaner  Production , 65 ,  342 – 349.
https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2013.08. 020 DOW.  (2013).  Ion  Exchange  Resins  Water Conditioning Manual. In https://www.lenntech.com/Data- sheets/Dowex-Ion-Exchange-Resins-
Water-Conditioning-Manual-L.pdf , diakses 10 September 2023.
Hasan,  B.  O.,  Nathan,  G.  J.,  Ashman,  P.  J.,
Craig,  R.  A.,  &  Kelso,  R.  M.  (2012).  The Effects of Temperature and Hydrodynamics  on  The  Crystallization
Kusumawati et al.
Fouling  Under  Cross  Flow  Conditions. Applied  Thermal  Engineering , 36 ,  210 –
218. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng. 2011.12.027
Koponen,  A.  (2020). Optimization  of  Ion Exchange  Resin  Regeneration .  Turku University of Applied Sciences.
Li, X., Wu, S., Kan, C., Zhang, Y., Liang, Y., Cui,
G., Li, J., & Yang, S. (2021). Application of
Ion  Exchange  Resin  in  the  Advanced Treatment  of  Condensate  Water. E3S Web of Conferences , 272 .
https://doi.org/10.1051/e3sconf/2021272
01005
Nanda, R. (2017). Pengaruh Variasi Temperatur  Feedwater  Boiler  Terhadap
Performance  Boiler  Type  N-600  SA Dengan Kapasitas 20 Ton Uap/Jam Di PT Perkebunan  Nusantara  V  Sei  Pagai . Universitas Islam Riau.
Nathanael, F., & Ransun, P. A. (2022). Studi Ion
Exchange Untuk Menghasilkan Air
Umpan  Boiler Berbahan Baku Air  Sumur
Kecamatan Rungkut . UPN Veteran Jawa Timur.
Partuti,  T.  (2014).  Efektivitas  Resin  Penukar Kation  Untuk  Menurunkan  Kadar  Total Dissolved Solid  (TDS)  Dalam  Limbah  Air
Terproduksi Industri Migas. Jurnal
Integrasi Proses , 5 (1), 1 –7.
Priyanto,  &  Wilastari,  S.  (2022).  Faktor-Faktor Penyebab  Menurunnya  Kinerja  Boiler  Di
Pt.  Papertech  Indonesia.  In Majalah Ilmiah Gema Maritim, e-issn 24(1).
Ratnasari,  B.  Y.,  Fadillah,  N.,  Astuti,  D.  H.,  & Sani.  (2021).  Penurunan  Kadar  Ion Logam  Berat  pada  Air  Sungai  Karah Surabaya  dengan  Resin  Kation.  In Journal of Chemical and Process Engineering ChemPro Journal 2(3).
Rusydi,  A.  F.  (2018).  Correlation  Between Conductivity and Total Dissolved Solid In Various  Type  Of  Water:  A  Review. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science , 118 (1). https://doi.org/10.1088/1755- 1315/118/1/012019
Sintya, M. (2022). Perbaikan Kualitas Air Payau Menggunakan  Media  Kabon  Aktif  Dan Zeolit. Ruwa  Jurai:  Jurnal  Kesehatan Lingkungan ,
15 (3), 124.
https://doi.org/10.26630/rj.v15i3.3073
Zulriadi,  &  Danardono,  P.  (2020).  Pengaruh
Berbagai Macam Packing Kolom
Terhadap  Kualitas  Air  Kebutuhan  Boiler (Studi  Kasus  Pada  Alat  Ion  Exchanger Sistem  Batch  Dan  Kontinyu). Jurnal Teknik: Ilmu Dan Aplikasi , 8(1).