Aisha aprilia chairunissa1), Dika prasetyo 2), Edy Mulyadi 3): Pembuatan air demineral menggunakan membran reverse osmosis (ro) dengan pengaruh debit dan tekanan
PEMBUATAN AIR DEMINERAL MENGGUNAKAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS (RO) DENGAN PENGARUH DEBIT DAN TEKANAN
Aisha Aprilia Chairunissa 1) , Dika Prasetyo 2) , Edi Mulyadi 3)
Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur, Jalan Raya Rungkut Madya Gunung Anyar, Surabaya 60249 dikaprasetyo25.dp@gmail.com

## Abstrak
Air merupakan unsur yang memiliki peran penting dalam kehidupan setiap makhluk. Kebanyakan kebutuhan  manusia  terpenuhi  menggunakan  air  mineral  yang  masih  mengandung  beberapa  mineral anorganik.  Tetapi  ada  beberapa  kebutuhan  tidak  bisa  dipenuhi  dengan  menggunakan  air  mineral. Sehingga dibutuhkan air yang tidak memiliki kandungan mineral di dalamnya atau disebut air demineral. Untuk  menghilangkan  kandungan  mineral  dalam  air  dibutuhkan  suatu  proses  penyaringan  air menggunakan  membrane  yang  disebut  reverse  osmosis.  Reverse  osmosis   dapat  menyaring  berbagai molekul besar dan ion-ion dari suatu larutan dengan cara memberi tekanan pada larutan ketika larutan itu  berada  di  salah  satu  sisi  membran  seleksi  (lapisan  penyaring)  kemudian  zat  pelarut  murni  bisa mengalir  ke  lapisan  berikutnya.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengolah  air  mineral  menjadi  air demineral  dengan  metode  membrane  reverse  osmosis  serta  untuk  mengetahui  pengaruh  debit  dan tekanan  membrane  reverse  osmosis  dalam  menurunkan  kadar  TDS  (Total  Dissolved  Solid).  Variabel yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  debit  3-11  liter/menit  dan  tekanan  1-12  bar.  Hasil  yang diperoleh dari penelitian menunjukkan bahwa membrane RO dapat menghasilkan air demineral dari air baku  pada  kondisi  operasi  yaitu  tekanan  12  bar  dan  debit  9  liter/menit.  Kemampuan  penyisihan  TDS terbesar 98,24% dengan penurunan kadar awal TDS 114 ppm menjadi 2 ppm, sehingga sudah memenuhi baku mutu air demineral.
Kata kunci: air demineral; membran; reverse osmosis; total dissolved solid

## MAKING DEMINERAL WATER USING REVERSE OSMOSIS WITH EFFECT OF FLOW AND PRESSURE

## Abstract
Water is an important thing in life. Mineral water that has been consumed by most people still contains inorganic  materials, However, there are  cases  where mineral  water can not be used. So that needed water that does not have mineral content  or it called demineralized water. "In order to remove the mineral content, a water filtering process by membrane, called reverse osmosis, is required. Reverse osmosis can filter large molecules and ions by applying pressure to the solution, when the solution is on one side of the selection membrane (filter layer) then the pure solvent can flow to the next layer. This research aim  to process  mineral  water  into demineralized  water using  the  membrane reverse osmosis method and to determine the effect of reverse osmosis membrane discharge and pressure in reducing TDS (Total Dissolved Solid) levels. The variables used in this research are flow rate of 3-11 liter/minute and pressure of 1-12 bar. The results show from this research is RO can produce demineralized water with operating  conditions,  pressure  12  bar  and  flow  9  liter/minute..  The  largest  TDS  removal  ability  was 98.24% with a decrease in the initial TDS level from 114 ppm to 2 ppm, so that it  fulfilled the quality standards of demineralized water.
Key words: demineralized water; membrane; reverse osmosis; total dissolved solid

## PENDAHULUAN
Air  merupakan  unsur  yang  memiliki  peran paling penting dalam kehidupan setiap makhluk yang hidup di muka bumi ini. Air berperan penting dalam kehidupan diantaranya yaitu untuk memenuhi kebu- tuhan  hidup  dan  membantu  perkembangan  pereko- nomian  bagi  manusia.  Untuk  memenuhi  kebutuhan hidup  air  digunakan  sebagai air  minum,  mandi,  dan keperluan lainnya. Air sangat dibutuhkan baik dalam bidang pertanian, yang mana nantinya menghasilkan produk pangan yang bisa memberikan nilai ekonomi bagi petani. Dalam bidang industri air bisa membantu dalam  mengolah  segala  produk  mentah  menjadi produk yang siap dipakai oleh manusia.
Menurut Badan Pusat Statistik, kebutuhan air bersih  pada  tahun  2017  untuk  Provinsi  Jawa  Timur mencapai 2.009.332.000 m 3 . Kebanyakan kebutuhan manusia  terpenuhi  menggunakan  air  mineral  yang masih  mengandung  beberapa  mineral  anorganik seperti  magnesium,  kalsium,  dan  mineral  lainnya. Tetapi  ada  beberapa  kebutuhan  yang  tidak  bisa dipenuhi  dengan  menggunakan  air  mineral.  Dimana mineral-mineral  yang  terkandung  dalam  air  tersebut sudah melalui proses pemurnian, sehingga air bebas dari  kontaminan  berbahaya  dan  aman  diminum. Sehingga  dibutuhkan  air  yang  tidak  memiliki kandungan  mineral  di  dalamnya  atau  disebut  air demineral.  Air  demineral  memiliki  TDS  (total  zat padat yang terkandung dalam air) sebesar 0-10 ppm. (Budiyono, 2013).
Air  demineral  tidak  dapat  diperoleh  secara alami  pada  alam.  Contohnya adalah  air  dari  sumber pegunungan di Pacet dengan nilai TDS masih belum memenuhi baku mutu. Dibutuhkan suatu proses untuk pembuatan  air  demineral  sehingga  dapat  menghi- langkan  mineral-mineral  pada  air.  Seiring  dengan perkembangan teknologi saat ini, air demineral dapat dibuat  dengan  proses-proses  yang  sering  disebut sebagai  proses  pemurnian  air.  Untuk  membuat  air demineral dapat dengan cara penyaringan air mineral dan  dialirkan  pada  membran  saring,  cara  tersebut biasa  disebut  dengan reverse osmosis.  Reverse osmosis (Osmosis  terbalik) atau  RO  adalah  suatu metode penyaringan yang dapat menyaring berbagai molekul besar dan ion-ion dari suatu larutan dengan cara memberi tekanan pada larutan ketika larutan itu berada  di  salah  satu  sisi  membran  seleksi  (lapisan penyaring).  Pada  penelitian  ini  menggunakan  alat yang mempunyai kemampuan mengolah air mineral menjadi air demineral dengan proses kontinyu dengan persen  penyisihan  dan  yield  yang  tinggi.  Selain  itu alat  ini  menggunakan  pretreatment  yang  kompleks untuk memastikan kualitas produk akan selalu sama kualitasnya. Standar yang digunakan dalam pengkla- sifikasian air demineral adalah SNI 6241:2015 yaitu sebagai berikut :
Tabel 1. Standard baku mutu air demineral menurut SNI 6241:2015 No Kriteria Uji Satuan Persyaratan 1  Keadaan 1.1 Bau - Tidak Berbau 1.2 Rasa - Normal 1.3 Warna Unit Pt-Co Maks 5 2  pH - 5,0 - 7,5/ 4,0 – 5,0*) 3  Kekeruhan NTU Maks. 1,5 4  TDS mg/L Maks. 10 5  Total organik karbon mg/L Maks. 0,5 6  Bromat mg/L Maks. 0,01 7  Perak mg/L Maks. 0,025
8 Kadar karbon dioksida (CO 2 ) bebas mg/L 3000 – 5890 9 Kadar oksigen (O 2 ) terlarut awal mg/L Min. 40,0 10 Kadar oksigen (O 2 ) terlarut akhir mg/L Min. 20,0 11  Cemaran logam : 11.1 Timbal (Pb) mg/L Maks. 0,005 11.2 Tembaga (Cu) mg/L Maks. 0,5 11.3 Kadmium (Cd) mg/L Maks. 0,003 11.4 Merkuri (Hg) mg/L Maks. 0,001 12  Cemaran Arsen (As) mg/L Maks. 0,01 13  Cemaran Mikroba : 13.1 Angka lempeng total awal**) Koloni/ml Maks. 1,0 x 10 2 13.2 Angka lempeng total awal***) Koloni/ml Maks. 1,0 x 10 5 13.3 Coliform Koloni/250 ml TTD 13.4 Pseudomodas aeruginosa Koloni/250 ml TTD Catatan : *) Air Karbonasi **) Di Pabrik
***) Di Pasaran
TTD : Tidak Terdeteksi
Aisha aprilia chairunissa1), Dika prasetyo 2), Edy Mulyadi 3): Pembuatan air demineral menggunakan membran reverse osmosis (ro) dengan pengaruh debit dan tekanan
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengolah  air mineral  menjadi  air  demineral  dengan  metode membran reverse osmosis serta  untuk  mengetahui pengaruh debit dan tekanan membran reverse osmosis dalam  menurunkan  kadar  TDS (Total  Dissolved Solid).

## METODE PENELITIAN Bahan
Bahan  baku  utama  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  yaitu  air  yang  berasal  dari  air  sumber pegunungan  di  Kecamatan  Pacet,  Kabupaten Mojokerto.

## Alat
Alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu serangkaian alat pengolahan air minum yang terdapat di  Gedung  Techno  Park  Universitas  Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
14 2 P 3 4 5 6 7 8 9 10 11 P 12 13 1 15 17 Gambar 1. Rangkaian Alat Keterangan :
1. Tangka Penyimpanan Bahan
2. Pompa
3. Pressure Gauge
4. Filter Manganese
5. Filter Silika
6. Filter Karbon Aktif
7. Filter Calgon
8. Cartridge 20”, 10µm
9. Cartridge 10”, 5µm
10. Cartridge 10”, 1µm
11. Pompa membran Reverse Osmosis 12. Pressure Gauge
13. Membran Reverse Osmosis 14. Rotameter
15. Tangki Produk
16. Aliran Reject
17. Rotameter

## Prosedur

## Tahap Filtrasi
Filtrasi  di  aplikasikan  dalam  pengolahan  air, dimana air dilewatkan suatu media yang berporositas tertentu  untuk  mnghilangkan  padatan  yang  tidak diinginkan.  Filtrasi  memisahkan  padatan  dari  cairan
atau  gas  dengan  menggunakan  media  saring  yang memungkinkan  cairan  tersebut  lewat.  Media  filtrasi dapat diklasifikasikan dalam beberapa grading yaitu dari halus ke kasar, tidak tergradasi, gradasi kasar ke halus,  atau  gradasi  seragam,  didasarkan  pada  distri- busi butirannya dalam bed saat filtrasi.(Castro, 2012).

## Tahap Absorpsi
Adsorpi  adalah  penyerapan  bahan  atau senyawa  tertentu  pada  permukaan  padat  (adsorben). Adsorpsi  pada  pembuatan  air  demineral  ini menggunakan  adsorpsi  fisika  menggunakan  karbon aktif. Adsorpsi fisika terutama terjadi akibat gaya van der  waals  dan  terjadi  secara  balik  ( reversible ).  Bila gaya  tarik  menarik  molekular  antara  solut  dengan solven lebih besar dari gaya tarik menarik antara solut dengan  adsorben  maka  solut  akan  teradsorpsi  pada permukaan adsorben. (Budiyono, 2013)
Karbon  aktif  memiliki  struktur  yang  tidak menentu  dengan  pori-pori  yang  banyak,  dengan berbagai ukuran pori mulai dari retakan yang terlihat hingga celah yang berdimensi molekuler. Gaya antar molekul  dalam  pori  yang  kecil  akan  menyebabkan gaya  adsorpsi.  Hal  ini  yang  menyebabkan  molekul- molekul  kontaminan  terlarut  dan  terkondensasi  dan diendapkan  dari  lakrutan  ke  dalam  pori-pori  skala molekul.  Karbon  aktif  adalah  adsorben  yang  efektif karena  memberikan  area  permukaan  yang  besar  di mana  bahan  kimia  kontaminan  dapat  menempel (Brady, 2012).

## Tahap Pertukaran Ion
Pertukaran ion terdiri atas reaksi kimia antara ion  (kation  atau  anion)  dalam  fase  cair  dengan  ion dari fase padat. Padatan yang mempunyai ion untuk ditukarkan dengan ion dari fase cairan sering dikenal dengan  nama  resin  penukar  ion.  Ion  tertentu  dari larutan  lebih  mudah  terserap  (terjadi  reaksi  kimia) oleh padatan penukar ion dan sejumlah ekuivalen ion akan dilepaskan oleh padatan kembali ke fasa larutan. Sebagai contoh, dalam pelunakan air, ion magnesium dan kalsium dari air akan diserap oleh resin dan resin akan  melepaskan  ion  natrium  untuk  menggantikan ion  magnesium  dan  kalsium.  Reaksi  terjadi  secara stoikiometri  dan  dapat  balik  ( reversible )  mengikuti hukum aksi masa. (Budiyono, 2013)

## Tahap Filtrasi Cartridge
Air  feed  harus  relatif  bersih  dari  materi  terlarut apabila diumpankan dalam reverse osmosis . Partikel kecil  yang  tersuspensi  (koloid)  harus  dihilangkan sebelum masuk membran. Peningkatan penghilangan materi tersuspensi dapat berdampak signifikan dalam frekuensi pembersihan dari membran. Hampir semua membran reverse osmosis menggunakan  filter cartridge prereatment dengan  ukuran  antara  1  –  25 𝜇 m, tergantung tipe sistem yang digunakan. Reverse
osmosis yang menggunakan umpan air tanah biasanya menggunakan cartridge dengan  ukuran  5 𝜇 m. (Bergman, 2012).
Cartridge filter dengan elemen tenun fiber tipe penyaringan 5-10 𝜇 m biasa digunakan dalam pabrik reverse  osmosis dengan  pompa  bertekanan  tinggi. Filter-filter ini menghilangkan partikular pada tahap pre- treatment dan digunakan sebagai filter pengaman untuk  pompa  bertekanan  tinggi  dan  membran. Cartridge ini biasanya digunakan satu kali pemakaian meskipun cartridge yang  sudah  bisa  dicuci  sudah tersedia. Cartridge filter  biasa  digunakan  untuk pengolahan air tanah  dimana limbah tidak diperbolehkan untuk dibuang. (Brandt, 2017).
Cartridge filter  ini  biasanya  akan  dibuat menjadi  bentuk  tabung,  dengan  mencetak  atau menekan isostatik. Bentuk-bentuk ini kemudian dapat dianggap  sebagai  lilin,  elemen  tunggal  disebut cartridge, dan  elemen-elemen  gabungannya  dapat disebut  filter  lilin.  Elemen  plastik  berpori  diga- bungkan dengan metode khusus menggunakan bubuk termopolimer  berbobot  molekul  tinggi.  Ukuran  pori dan karakteristik filtrasi dikendalikan oleh pemilihan bubuk  kriogenik  yang  hati-hati  untuk  memberikan retensi  partikel  dalam  kisaran  5  hingga  200  m. Elemen  plastik  berpori  digunakan  untuk  filtrasi  dan untuk penggunaan umum di lingkungan dengan suhu tidak melebihi 80 ° C. Filter catridge lebih disarankan untuk  sistem  dengan  kontaminan  kurang  dari  100 ppm. (Sutherland, 2016).

## Tahap Reverse Osmosis
Reverse  Osmosis dapat  digunakan  untuk memisahkan  makromolekul  maupun  mikromolekul atau  ion  terlarut.  Resistensi  hidrodinamik  membran reverse osmosis sangat tinggi, sehingga memerlukan tekanan  tran-membran  sangat  tinggi  (30-300  bar). Membran reverse  osmosis tergolong  membran nonporous  (Suparno,  2013).  Membran  RO  tidak mempunyai ukuran pori-pori yang berbeda dan hanya memiliki  satu  ukuran  yang  seragam.  RO  membran dapat  menolak  contaminan  yang  terkecil,  ion monovalen,  dan  material-material  pengotor  lainnya. Dimana range dari ukuran molekul disajikan melalui gambar berikut :
Gambar 2. Rentang ukuran partikel kontaminan
Transport  melalui  membran  di  kontrol  oleh  difusi, dimana  dalam  mekanismenya  disebut solution- diffusion. Dalam solution-diffusion model  air  yang
melalui  membran  RO  melalui  tiga  tahapan  yaitu  : tahap pertama yaitu absorpsi ke permukaan membran, kemudian  berdifusi  melalui  celah-celah  membran, kemudian desorpsi dari permukaan permeat membran.( Greenlee, 2009). Untuk persen penyisihan sebagai parameter dari kinerja RO, persen penyisihan mengacu  pada  solute  dan  persen  recovery  mengacu pada air. Untuk persen penyisihan atau biasa disebut dengan  laju  penolakan  dapat  dituliskan  sebagai berikut :
𝑅, % = 𝐶 𝑓 −   𝐶 𝑝 𝐶 𝑓 × 100 = 1 − 𝐶 𝑝 𝐶 𝑓 × 100
Dimana 𝐶 𝑓 : Konsentrasi feed
𝐶 𝑝 : konsentrasi permeate.
Menurut Greenlee Dkk, RO biasa dioperasikan pada persen recovery 35% sampai dengan 85% tergantung pada  komposisi  air,  perlakuan  awal,  dan optimum energy design . (Greenlee, 2009).

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Hasil dan Pembahasan Jumlah Zat Padat Terlarut (TDS)
Penelitian  pembuatan  air  demineral  ini dilaksanakan  di  Gedung  Teknologi  Tepat  Guna (TTG)  UPN  “Veteran”  Jawa  Timur,  Surabaya. Pembuatan  air  demineral  dilakukan  dengan  meng- gunakan membrane  reverse  osmosis (RO)  jenis hollow fiber . Bahan yang digunakan yaitu air sumber dari  Pacet  yang  didistribusikan  oleh  UD.  Makmur Sentosa.  Sebelum  dilakukan  penelitian,  air  sumber tersebut  telah  melalui  proses  pengolahan  awal sebelum  masuk  membrane  dianalisa  terlebih  dahulu untuk mengetahui kondisi air.
Tabel 2. Data analisa awal air sumber di Pacet
No. Parameter Satuan Hasil A.     Fisika 1 Bau - Normal 2 TDS mg/L 114 3 Kekeruhan  Skala NTU 0,37 4 Rasa - Normal 5 Suhu o C 27,2 6 Warna Skala TCU 5,0 B.     Kimia 1 Arsen mg/L 0,004 2 Kadmium mg/L <LoQ 5,0 x 10 -4 3 pH - 8,43 4 Tembaga mg/L <LoQ 0,147 5 Timbal mg/L <LoQ 0,10
Pada  penelitian  ini  air  yang  masuk  ke  dalam membrane sebelumnya dilakukan proses pengolahan awal  terlebih  dahulu  yaitu  dengan  melewati  alat filtrasi dengan filter manganese, silica, karbon aktif, dan softener calgon . Filtrasi tersebut bertujuan untuk
Aisha aprilia chairunissa1), Dika prasetyo 2), Edy Mulyadi 3): Pembuatan air demineral menggunakan membran reverse osmosis (ro) dengan pengaruh debit dan tekanan
menurunkan  kandungan  TSS,  kekeruhan,  serta polutan  mikro  lainnya  termasuk  TDS.  Sebelum  air menuju  membrane  terlebih  dahulu  mengatur  debit dan tekanan yang mengalir dari pompa sesuai dengan variabel  yang  dijalankan  menggunakan valve . Kemudian melihat pressure gauge untuk mengetahui besar tekanan yang diinginkan. Air dari proses filtrasi dipompa dan masuk ke membran dan melewati pori membran.  Air  dengan  nilai  TDS  rendah  lolos melewati  pori  membran reverse osmosis (RO)  akan mengalir ke bak  penampung hasil  keluaran.  Dan  air yang  keluar  melewati  pori-pori  membrane  RO kemudian  dilakukan  pengukuran  TDS  dengan menggunakan  TDS  Meter.  Berdasarkan  hasil pengukuran  TDS  Meter  diperoleh  data  sebagai berikut :
Tabel 3. Pengaruh Debit (liter/menit) terhadap Jumlah Zat Padat Terlarut (TDS) pada Berbagai Tekanan Operasi (bar)
P (bar) Q (liter/menit) 1 4 7 10 12 Jumlah Zat Padat terlarut (TDS) 3 91,7 77,1 66,8 34,8 40 5 79,5 69 56,5 29,2 14 7 71,3 51,3 40,7 26,3 12 9 60,1 43,7 28,2 24,5 2 11 50,2 35,2 26,2 21,4 2
Dari tabel 3 dapat dilihat bahwa semakin besar debit air  yang  masuk  dan  tekanan  operasi  pada  membran reverse osmosis maka  semakin  rendah  jumlah  zat padat  terlarut  (TDS).  Untuk  lebih  jelasnya  dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar 3. Grafik Pengaruh Debit (liter/menit) terhadap  Jumlah Zat Padat Terlarut (TDS) pada Berbagai Tekanan Operasi (bar)
Pada  Gambar  3  tentang  Pengaruh  Debit (liter/menit)  terhadap  Jumlah  Zat  Padat  Terlarut (TDS) pada Berbagai Tekanan Operasi (bar) tersebut dapat  dilihat  bahwa  nilai  dari  TDS  (Total  Dissolve
Solid)  yang  paling  kecil  yaitu  sebesar  2    ppm  dan dapat  dikategorikan  sebagai  air  demineral  berda- sarkan  SNI  6241:2015.  Keadaan  seperti  ini  dapat diperoleh  dengan  debit  atau  aliran  masuk  membran yang paling besar yaitu 11 liter/menit. Kemudian nilai TDS  yang  paling  besar  didapat  sebesar  91,7  ppm keadaan ini dapat dicapai ketika debit yang melewati membran sebesar 1 liter/menit. Menurut standar SNI 6241:2015 air demineral adalah air yang mempunyai kadar TDS kurang dari 10 ppm, dari penelitian yang telah  kami  lakukan  kondisi  minimal  operasi  yang dilakukan sehingga dapat menghasilkan air demineral adalah tekanan operasi sebesar 12 bar dan debit yang melewati membrane adalah 9 liter/menit dan didapat nilai  tds  sebesar  2  ppm  dengan  nilai  kekeruhan sebesar 0,30 NTU. Selain itu dari penelitian ini dapat disimpulkan  bahwa  nilai  dari  TDS  akan  berbanding terbalik dengan nilai debit yang melewati membran. Hal  ini  diakibatkan  oleh  prinsip  kerja  dari  pada membran  apabila  aliran  yang  melewati  membran semakin besar maka nilai fluks akan menjadi semakin besar,  dengan  meningkatnya  nilai  fluks  maka  nilai dari TDS akan semakin kecil (Kucera, 2015).
Gambar 4. Grafik Pengaruh Tekanan (bar) terhadap Jumlah Zat Padat Terlarut (TDS) pada Berbagai Debit (liter/menit)
Pada  Gambar  4  tentang  Pengaruh  Tekanan Operasi  (bar)  terhadap    Jumlah  Zat  Padat  Terlarut (TDS)  pada  Berbagai  Debit  (liter/menit)  tersebut dapat  dilihat  bahwa  nilai  dari  TDS  (Total  Dissolve Solid)  yang  paling  kecil  yaitu  terletak  pada  tekanan operasi  12  bar  dengan  debit  11  liter/menit  yaitu sebesar  2  ppm.  Seperti  yang  terlihat  pada  grafik  di atas, dengan tekanan operasi 1, 4, 7, 10, 12 bar dengan debit  yang  sama yaitu  11  liter/menit  didapat  jumlah zat padat terlarut (TDS) semakin kecil yaitu 40; 14; 12  ;  2  ;  2.  Sehingga  kemampuan  membran  dalam menyisihkan  kadar  TDS  dipengaruhi  oleh  tekanan operasi.  Menurut  Penelitian  sebelumnya  Lauren  F. Greenlee.  Etc  (2009)  menyatakan  bahwa  tekanan operasi yang diberikan pada membrane terlalu rendah
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 Ju m lah Z at
P ad at T er lar u t
(P P m ) Debit (liter/menit) P = 1 bar P = 4 bar P = 7 bar
P = 10 bar
P = 12 bar 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 100.0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Ju m lah Z at P ad at T er lar u t ( P P m ) Tekanan Operasi (bar) 3 lpm 5 lpm 7 lpm
9 lpm
11 lpm
maka  zat  padat  terlarut  yang  disisihkan  membrane hanya  sedikit.  Tekanan  operasi  yang  dibutuhkan membran untuk menyisihkan tergantung dari tekanan osmotic  yang  dimiliki  oleh  air  baku,  dimana membrane  akan  bekerja  diatas  tekanan  osmotik  air baku  tersebut.  Semakin  tinggi  tekanan  operasi  yang diberikan pada membran maka zat padat terlarut yang disisihkan  semakin  besar  sehingga  nilai  TDS  yang didapat semakin kecil.

## Hasil  dan  Pembahasan  Persen  Penyisihan  Zat Padat Terlarut (TDS)
Air  sumber  yang  memiliki  jumlah  zat  pada terlarut (TDS) sebesar 114 mg/L dimana pengukuran TDS  air  tersebut  dilakukan  setelah  melalui  proses pengolahan  awal  sebelum  masuk  membrane,  maka dapat diperoleh data persen penyisihan TDS sebagai berikut:
Tabel 4. Pengaruh Debit (liter/menit) terhadap Persen Penyisihan Zat Padat Terlarut (TDS) pada berbagai Tekanan Operasi (bar)
P (bar) Q (liter/menit) 1 4 7 10 12 Penyisihan TDS (%) 3 19,5 32,3  41,4 51,9 64,9 5 30,2 39,4  50,4 74,3 87,7 7 37,4 55 64,2 76,9 89,4 9 47,2 61,6  75,2 78,5 98,2 11 55,7 69,1  77,0 81,2 98,2
Dari tabel 4 dapat dilihat bahwa semakin besar debit air yang masuk dan tekanan operasi pada membrane reverse  osmosis  maka  semakin  besar  nilai  persen penyisihan  jumlah  zat  padat  terlarut  (TDS).  Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar 5. Pengaruh Debit (liter/menit) terhadap Persen Penyisihan Zat Padat Terlarut (TDS) pada Berbagai Tekanan Operasi (bar)
Pada  Gambar  5.  Pengaruh  Debit  (liter/menit) terhadap Persen Penyisihan Zat Padat Terlarut (TDS) pada Berbagai Tekanan Operasi (bar) tersebut dapat dilihat bahwa persen penyisihan terkecil terjadi pada
debit  1  liter/menit  dengan  nilai  penyisihan  sebesar 19,5614  %.  Penyisihan  yang  dilakukan  membrane dengan debit atau aliran rendah maka air yang masuk membrane  memiliki  konsentrasi  yang  rendah  juga dan zat-zat yang disisihkan membrane hanya sedikit. Sedangkan  persen  penyisihan  terbesar  terjadi  pada aliran atau debit yang masuk ke membrane sebesar 9 dan  11  liter/menit.  Pada  debit  9  dan  11  liter/menit terjadi persen penyisihan paling besar yakni 98,2456 %. Pada hasil penelitian sebelumnya Etikasari Yusuf, Tuhu Agung Rachmanto dan Rudi Laksmono (2011) diperoleh bahwa semakin besar debit yang melewati membrane maka semakin tinggi nilai fluks, sehingga semakin banyak volume air yang melewati membrane maka  semakin  banyak  partikel  terlarut  yang  dapat disisihkan.  Mengakibatkan  persen  penyisihan  akan semakin  tinggi  karena  semakin  banyak  zat  atau konsentrasi  yang  disisihkan  oleh  membrane.
Gambar 6. Pengaruh Tekanan Operasi (bar) terhadap Persen Penyisihan Zat Padat Terlarut (TDS) pada Berbagai Debit (liter/menit)
Pada  Gambar  6.  Pengaruh  Tekanan  Operasi (bar)  terhadap  Persen  Penyisihan  Zat  Padat  Terlarut (TDS)  pada  Berbagai  Debit  (liter/menit)  tersebut dapat  dilihat  bahwa  persen  penyisihan  paling  besar didapatkan  ketika  membrane  dioperasikan  dengan tekanan  operasi  sebesar  12  bar  dan  debit  masuk membrane 9 dan 11 liter/menit, dari kondisi tersebut didapat  nilai  persen  penyisihan  sebesar  98,2456  %. Selanjutnya  untuk  persen  penyisihan  yang  paling kecil  didapat  ketika  alat  dioperasikan  pada  tekanan operasi 1 bar dan debit aliran masuk pada membrane sebesar  3  liter/menit,  kondisi  operasi  ini  meng- hasilkan  persen  penyisihan  sebesar  19.5614%.  Dari penelitian  yang  telah  dilakukan  dapat  disimpulkan bahwa semakin tinggi kandungan TDS pada air baku maka  akan  semakin  tinggi  kondisi  operasi  yang dibutuhkan.  Apabila  kondisi  air  baku  mempunyai nilai  TDS  yang  rendah  maka  akan  membutuhkan kondisi  operasi  yang  rendah  pula,  kondisi  operasi akan secara langsung mempengaruhi konsumsi energi yang diperlukan untuk membuat air demineral dengan spesifikasi yang sesuai dengan SNI 6241:2015.
0 20 40 60 80 100 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 P er sen P en y is ih an T DS Debit (liter/menit) P = 1 bar P = 4 bar P = 7 bar P = 10 bar
P = 12 bar 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112 P er sen P en y is ih an T DS (%) Tekanan Operasi (bar) 3 lpm 5 lpm
7 lpm 9 lpm
11 lpm

## SIMPULAN
Untuk  mengolah  air  mineral  menjadi  air demineral  dibutuhkan  tekanan  operasi  melebihi tekanan  osmotik dari  pada  air  baku  tersebut.  Dalam hal ini digunakan air mineral dengan kadar 114 ppm sehingga  dibutuhkan  operasi  berupa  tekanan  12  bar dan  laju  alir  sebesar  9  liter/menit  agar  menjadi  air demineral  yang  sesuai  SNI  6241:2015.  Selanjutnya berdasarkan penelitian yang telah dilakukan didapatkan  hasil  berupa  tekanan  akan  berbanding lurus  terhadap  persen  penyisihan  dan  berbanding terbalik terhadap konsentrasi padatan terlarut, dimana semakin  tinggi  persen  penyisihan  akan  semakin murni  produk  yang  dihasilkan.  Kemudian  ber- dasarkan  penelitian  yang  telah  dilakukan  didapat, bahwa  semakin  tinggi  laju  alir  atau  laju  volumetrik yang  melewati  membrane  maka  akan  berbanding lurus dengan nilai persen penyisihan dan berbanding terbalik terhadap konsentrasi padatan terlarut.

## SARAN
Untuk  penelitian  selanjutnya  disarankan  agar menggunakan control  flow yang  digital  agar mendapatkan  hasil  yang  lebih  akurat  dalam perhitungan kecepatan alirannya.

## DAFTAR PUSTAKA
Bergman.  (2012). Water Treatment 5 th edition . New York, Mc Graw Hill.
Brady.  (2012) Water  Treatment  5 th edition .  New York, Mc Graw Hill. Brandt. (2017). Water Supply . Amsterdam, BH.
Budiyono.  (2013).    Teknik  Pengolahan  Air.
Semarang, Graha Ilmu.
Castro.  (2012). Water  Treatment  5 th edition .  New York, Mc Graw Hill.
Greenlee,  L.  F.  et  al  (2009).  “ Reverse  Osmosis Desalination : Water Sources, Technology, and today’s  Challanges,” Water  research  journal,
43. Hal 2317-2348.
Kucera.  (2015). Reverse  Osmosis:  Industrial Processes  and  Applications  2 nd Edition. New Jersey, Scrivener Publishing LLC.
Suparno.  (2013).  Teknologi  Proses  Pengolahan  Air.
Bogor, IPB Press.
Sutherland & Ken. (2016). Filters and Filtration 6 th Edition . Amsterda, BH.
Yusuf, E., Rachanto, T. A., dan Laksmono, R. (2011).
“Pengolahan  Air  Payau  menjadi  Air  Bersih dengan  Membran Reverse  Osmosis, ”  Jurnal Ilmiah Teknik Lingkungan, 1(45). Hal 6-15.