ISSN: 1410-8917 e-ISSN: 2597-9914
Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 22 (3) (2019): 85 – 92

## Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi
Journal of Scientific and Applied Chemistry
Journal homepage: http://ejournal.undip.ac.id/index.php/ksa
Penyisihan Bahan Organik Alami pada Desalinasi Air Rawa Asin Menggunakan Proses Koagulasi-Pervaporasi
Aulia Rahma a,c , Muthia Elma a,c,d* , Mahmud b , Chairul Irawan a , Amalia E. Pratiwi a,c , 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, Sout h Kalimantan 70714, Indonesia
d Wetland Based Materials Research Group, Lambung Mangkurat University, South Kalimantan 70714, Indonesia
* Corresponding author: melma@ulm.ac.id https://doi.org/10.14710/jksa.22.3.85-92
Art ic le   Info

## Ab s t rac t
Article history:
Received: 31 March 2019
Revised: 3 May 2019 Accepted: 16 May 2019 Online: 29 May 2019
Keywords: Coagulation- pervaporation; conductivity; silica-pectin membrane; UV 254 ; wetland saline water
Title: Removal  of  Natural  Organic  Matter  for  Wetland  Saline  Water  Desalination  by Coagulation-Pervaporation
The high number of natural organic matter contain in wetland water may cause its water has  brown  color  and  not  consumable.  In  other  hand,  intrusion  of  sea  water  through wetland  aquifer  create  water  become  saline,  notably  on  hot  season.  Coagulation  is effective method to applied for removing of natural organic matter. However, it could not be  used  for  salinity  removal.  Hence  combination  of  coagulation  and  pervaporation process is attractive method to removing both of natural organic matter and conductivity of wetland saline water. The objective of this works is to investigate optimum coagulant doses  for  removing  organic  matter  by  coagulation  process  as  pretreatment  and  to analysis  performance  of  coagulation-pervaporation  silica-pectin  membrane  for removing  of  organic  matter  and  conductivity  of  wetland  saline  water.  Coagulation process in this work carried out under varied aluminum sulfate dose 10-60 mg L -1 . Silica- pectin membrane was used for pervaporation process at feed temperature ~25°C (room temperature). Optimum condition of pretreatment coagulation set as alum dose at 30 mg L -1 with  maximum  removal  efficiency  81,8%  (UV 254 )  and  40%  (conductivity).  In  other hand, combining of coagulation-pervaporation silica-pectin  membrane shows both of UV 254 and  salt  rejection  extremely  good  instead  without  pretreatment  coagulation  of 86,8% and 99,9% for UV 254 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 of coagulation and pervaporation silica-pectin membrane is effective to removing both of organic matter and salinity of wetland saline water at room temperature.

## Ab s t rak
Kata Kunci: air rawa asin; koagulasi- pervaporasi; konduktivitas; membran silika-pektin; UV 254 Kandungan bahan organik alami dalam air yang tinggi menyebabkan air rawa berwarna coklat  dan  tidak  layak  untuk  digunakan.  Selain  itu,  intrusi  air  laut  yang  terjadi  saat pasang  maksimum  ke  dalam  aquifer  rawa  menyebabkan  air  rawa  menjadi  asin  yang disebut  sebagai  air  rawa  asin.  Koagulasi  merupakan  salah  satu  metode  yang  efektif
Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 22 (3) (2019): 85 – 92
digunakan untuk menyisihkan kandungan bahan organik. Namun, metode tersebut tidak mampu  menyisihkan  salinitas  pada  air  rawa  asin.  Oleh  karena  itu,  kombinasi  proses koagulasi dan pervaporasi merupakan metode yang menjanjikan untuk digunakan dalam mereduksi baik parameter bahan organik (UV 254 ) maupun salinitas (konduktivitas) pada air  rawa  asin.  Tujuan  dari penelitian  ini  adalah  untuk  menginvestigasi  dosis  optimum koagulan  untuk  menyisihkan  UV 254 pada  proses  koagulasi  sebagai  pra-perlakuan pervaporasi dan untuk menganalisis performa koagulasi-pervaporasi membran silika- pektin  untuk  mereduksi  bahan  organik  dan  salinitas  air  rawa  asin.  Koagulan  yang digunakan pada proses koagulasi ini adalah aluminium sulfat dengan variasi dosis 10-60 mg L -1 . Proses pervaporasi menggunakan membran yang terbuat dari silika-pektin pada suhu  umpan  operasi  ~25°C  (suhu  ruang).  Kondisi  optimum  pra-perlakuan  koagulasi didapatkan  pada  dosis  alum  30  mg  L -1 dengan  efisiensi  penyisihan  tertinggi  sebesar 81,8%  (UV 254 )  dan  5,4%  (konduktivitas).  Kombinasi  koagulasi-pervaporasi  membran silika-pektin  menunjukkan  nilai  rejeksi  yang  sangat  tinggi  yaitu  99,9%  (NaCl)  dan 88,8%  (UV 254 ).  Selain  itu  pervaporasi  membran  silika-pektin  menghasilkan water flux 17,7%  lebih  tinggi  daripada water flux umpan  air  rawa  asin  tanpa  pra-perlakuan koagulasi  yaitu  5,4  kg.m -2 .h -1 .  Kombinasi  proses  koagulasi  dan  pervaporasi  membran silika-pektin dalam penelitian ini efektif untuk menyisihkan parameter UV 254 dan NaCl air rawa asin hanya dengan operasi pada suhu ruang.

## 1. Pendahuluan
Kelangkaan  air  bersih  merupakan  permasalahan yang sering dihadapi terutama di daerah daratan rendah seperti  Kalimantan  Selatan,  Indonesia.  Umumnya masyarakat  menggunakan  air  rawa  untuk  memenuhi kebutuhan  air  sehari-hari.  Air  rawa  di  Desa  Muara Halayung  selalu  tergenang  sepanjang  tahun  dan  sangat dipengaruhi  oleh  pasang  surut  air.  Secara  kualitas,  air rawa  tidak  layak  untuk  digunakan  karena  memiliki  pH relatif  rendah  3-5,  berwarna  coklat  dan  memiliki kandungan  bahan  organik  yang  tinggi  38-280  mg  L -1 KMnO 4 [1].  Air  yang  mengandung  bahan  organik  tidak baik untuk dikonsumsi karna bersifat karsinogen apabila bereaksi  dengan  klorin  [2,  3].  Selain  itu,  permasalahan lain  yang  terjadi  pada  lahan  rawa adalah  intrusi  air  laut secara musiman. Saat pasang maksimum, air laut masuk ke  badan  perairan  rawa  [4].  Kemudian  air  terevaporasi saat  musim  kemarau  dan  menyebabkan  konsentrasi garam  tertinggal  sehingga  air  rawa  menjadi  asin  [5]. Konduktivitas merupakan parameter yang mengindikasikan  tingkat  salinitas  dalam  air  [6]. Permasalahan  tersebut  dapat  diatasi  dengan  aplikasi kombinasi  proses  pra-perlakuan  koagulasi  dan pervaporasi.
Koagulasi  dapat  digunakan  untuk  menyisihkan bahan organik dalam air [7, 8, 9]. Proses koagulasi sangat efektif  untuk  meningkatkan  penyisihan  bahan  organik pada kondisi optimum [10]. Aluminium sulfat (Al 2 (SO 4 ) 3 ) merupakan  koagulan  inorganik  yang  banyak  digunakan secara luas karena murah dan mudah diaplikasikan [11]. Zhao dkk. [12]  melaporkan  koagulan  Al 2 (SO 4 ) 3 mampu menyisihkan  bahan  organik  UV 254 sebesar  91,3%  [13]. Kombinasi  proses  pra-perlakuan  koagulasi  dengan membran  dapat  mereduksi  bahan  organik  dan  kadar garam  pada  air  permukaan  [14,  15].  Selain  itu  pra- perlakuan  koagulasi  mampu  meningkatkan  performa membrane [14, 16].
Membran umum digunakan untuk proses desalinasi dalam  mengolah  air  asin  [14].  Pervaporasi  adalah teknologi desalinasi yang menjanjikan untuk
memproduksi  air  bersih  dengan  konsumsi  energi  yang relatif  rendah  dibandingkan  membran  RO  ( reverse osmosis )  [17],  dapat  dioperasikan  pada  suhu  tinggi  dan menghasilkan flux relatif  tinggi  [18,  19].  Proses pervaporasi umumnya menggunakan membran anorganik  berbahan  silika  [20,  21]  karena  kelebihannya yang  stabil  pada  suhu  tinggi,  kuat  dan  menawarkan molecular  sieving yang  lebih  tinggi  dibandingkan membran zeolite dan  organik  [22].  Namun,  membran silika  juga  memiliki  kelemahan  yaitu  hidrostabilitasnya yang rendah.[23].
Hidro-stabilitas  membran  silika  dapat  diatasi dengan  menyisipkan  atau templating karbon  ke  dalam matriks  silika  [24].  Penambahan  karbon  mampu memperkuat  struktur  membran  silika  dengan  cara mengganti  ikatan  hidrogen  yang  lemah  dengan  ikatan karbon  yang  lebih  kuat  [25],  sehingga  hidro-stabilitas membran  silika  dapat  ditingkatkan.  Pektin  merupakan senyawa  polisakarida  yang  mengandung  karbon  [26]. Pektin  digunakan  sebagai  prekursor  karbon  alami terbarukan yang murah dan mudah didapatkan dari kulit buah  dan  limbah  industri[27].  Selain  itu  pektin  juga menyediakan surface area dan  distribusi  pori  yang  besar [28].  Oleh  karena  itu  membran  silika-pektin  berpotensi digunakan  pada  proses  pervaporasi.  Pada  penelitian  ini, akan  dilakukan  studi  menginvestigasi  dosis  optimum koagulan  pada  proses  pra-perlakuan  koagulasi  dan menganalisis performa koagulasi-pervaporasi membran silika-pektin  untuk  menyisihkan  bahan  organik  dan konsentrasi garam pada air rawa asin.

## 2. Material dan Metode Penelitian

## 2.1. Material Penelitian
Sampel air rawa asin yang digunakan pada penelitian ini  diambil  di  Desa  Muara  Halayung,  Kabupaten  Banjar, Kalimantan  Selatan,  Indonesia  yang  biasa  digunakan masyarakat  untuk  memenuhi  keperluan  air  sehari-hari. Air rawa diambil saat musim kemarau pada bulan Agustus
Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 22 (3) (2019): 85 – 92
2018  dengan  konsentrasi  NaCl  ~3,2%  atau  46.000  ppm. Bahan  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  terdiri  dari aluminium  sulfat  (Al 2 (SO 4 ) 3 p.a.),  NaOH  p.a.  0,01  M, tetraethyl ortho silicate (TEOS p.a. 99%), pektin dari kulit apel p.a. (0,5% b/v), etanol (EtOH p.a. 99%), gliserol p.a dan  larutan  asam  nitrat  (0,0008  M  HNO3  p.a.)  dan ammonia  (0,0003  M  NH3  p.a.). Macroporous alumina substrates α -Al2O3 tubular support ( Ceramic Oxide Fabricators , Australia)  dengan  rata-rata  ukuran  pori  100 nm.

## 2.2. Pembuatan membran silika-pektin
Membran  silika-pektin  pada  penelitian  ini  terbagi menjadi  3  tahapan,  yaitu:  (1)  sintesis  sol  silika  dengan metode  sol  gel  dan  tahapan  prosedur  penelitian  secara detail  dijelaskan  pada  penelitian  sebelumnya  oleh  Elma dkk. [29]; (2) Penambahan pektin ke dalam sol silika yang sebelumnya  telah  dilarutkan  dalam  gliserol.  Hasil  akhir molar  rasio  sol  silika-pektin  yang  didapatkan  adalah TEOS:EtOH:HNO3:H2O:NH3:Pektin  dengan  hitungan menjadi  1:38:0,0008:5:0,0003:0,0018.  (3) Dipcoating membran silika-pektin. Fabrikasi membran silika-pektin di  preparasi  dengan  cara  mencelup  membran support ( macroporous alumina)  ke  dalam  sol  silika-pektin sebanyak  4  kali  untuk  mendapatkan  4  layer.  Masing- masing layer di kalsinasi dengan furnace pada suhu 400°C via  metode  RTP  ( rapid  thermal  processing ).  Morfologi membran  silika-pektin  dianalisis scanning  electron microscopy menggunakan Zeiss EVO LS15.
2.3. Penentuan dosis optimum proses pra-perlakuan koagulasi
Percobaan koagulasi dilakukan pada sampel air rawa asin  dengan  variasi  dosis  koagulan  Al 2 (SO 4 ) 3 (10- 60 mg L -1 ).  Percobaan jar test dilakukan  menggunakan alat  flokulator  ( Mascotte F-6,  Indonesia).  Proses koagulasi pada penelitian ini merujuk pada Zhao dkk. [13]. Pengadukan  cepat  dilakukan  selama  1  menit  dengan kecepatan 200 rpm yang dilanjutkan dengan pengadukan lambat 40 rpm selama 15 menit dan disedimentasi selama 20  menit. Supernatant air  hasil  koagulasi  diukur konduktivitas dan kandungan organik
UV 254
menggunakan conductivity meter  (OHAUS  Starter  300C) dan  UV-1600 Spectrophotometer pada  masing-masing parameter.  Percobaan  dilakukan  sebanyak  3  kali  atau triplo.

## 2.4. Performa kombinasi proses koagulasi-pervaporasi membran silika-pektin
Performa  kombinasi  proses  koagulasi-pervaporasi membran  silika-pektin  ditentukan  dengan  melewatkan variasi  jenis feed melalui  membran  silika-pektin  pada suhu ruang 25°C. Feed yang digunakan pada percobaan ini adalah air rawa asin tanpa pra-perlakuan koagulasi dan air hasil pra-perlakuan koagulasi pada kondisi optimum koagulasi  dengan  dosis  alum  30  mg  L -1 .  Rangkaian  alat pervaporasi  ditunjukkan  pada  Gambar  1. Water flux F (kg.m -2 .h -1 ) dihitung berdasarkan persamaan F=m/(A∆t), dimana  m  adalah  massa permeate (kg)  yang  terkumpul dalam cold trap , A adalah luas permukaan membran (m 2 ) dan Δt merupakan waktu operasi (h). Rejeksi garam R (%) dan  penyisihan  UV 254 dihitung  dari  persamaan  R=(C f - C p )/C f ×100%,  dimana  C f dan  C p merupakan  konsentrasi
feed /umpan  dan permeate (%  berat).  Konsentrasi  garam dihitung berdasarkan korelasi antara nilai konduktivitas dengan  kadar  NaCl  dari  larutan  standar.  Konduktivitas diukur  menggunakan conductivity meter (OHAUS  Starter 300C)  dan  bahan  organik  UV 254 absorbance diuji menggunakan  UV-1600 Spectrophotometer .  Percobaan dilakukan sebanyak 3 kali atau triplo.
Gambar 1. Rangkaian alat pervaporasi untuk proses desalinasi air rawa asin

## 3. Hasil dan Pembahasan

## 3.1. Karakteristik air rawa asin
Karakteristik  air  rawa  asin  yang  diambil  dari  Desa Muara Halayung, Kabupaten Banjar, Kalimantan Selatan ini  dapat  dilihat  pada  Tabel  1.  Air  rawa  di  Desa  Muara Halayung dipengaruhi secara langsung oleh pasang surut. Secara  visual  air  rawa  asin  yang  diteliti  sangat  keruh seperti  yang  ditunjukkan  pada  Gambar  2.  Kekeruhan tersebut  pengaruhi  oleh  endapan  lumpur  yang  ada  di dasar rawa tersebut. Kandungan bahan organik dalam air rawa diukur melalui parameter UV 254 yang merepresentasikan  bahan  organik  dominan  senyawa aromatik.  Kandungan  UV 254 dalam  air  rawa  asin  yang diteliti adalah 0,460 cm -1 (Tabel 4.1).
Gambar 2. Air sampel rawa asin yang diambil dari Desa Muara Halayung, Kalsel
Parameter  konduktivitas  dan  TDS  mengindikasikan tingkat  salinitas  [6].  Pada  Tabel  1  diketahui  nilai konduktivitas air rawa asin sebesar 173.200 µS.cm -1 relatif tinggi  setara  dengan  konsentrasi  garam  46.000  ppm. Berdasarkan Tabel 1 disimpukan bahwa karakteristik air rawa  asin  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  dengan parameter  pH,  TDS,  konduktivitas,  bahan  organik  dan konsentrasi garam belum memenuhi standar baku mutu
Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 22 (3) (2019): 85 – 92
merujuk Permenkes No. 32 tahun 2017 tentan persyaratan baku mutu air bersih.
Tabel 1. Karakteristik air rawa asin dengan standar baku mutu air berdasarkan peraturan Menteri kesehatan No.
32 tahun 2017 Parameter Satuan Hasil Baku mutu pH - 5,7-5,8 6,5-8,5 TDS mg L -1 75.800 1.000 Konduktivitas µS.cm -1 173.200 - UV 254 cm -1 0,460 - NaCl ppm 46.000 250

## 3.2. Morfologi membran silika-pektin
Struktur  morfologi  membran  silika-pektin  melalui hasil  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  antara lapisan  atas  membran  silika-pektin  terhadap  pori membran support yang lebih besar. Hasil ini sama dengan membran yang dilaporkan oleh Elma dkk. [30] dan Elma dkk. [31]  yang  menggunakan  membran  berbahan  silika. Ketebalan membran silika pektin pada penelitian ini
Gambar 3. Foto SEM membran silika-pektin (A) tampak permukaan dengan perbesaran 2.000X dan (B) tampak cross section dengan perbesaran 5.000X
Ketebalan memban silika-pektin sangat bergantung dari teknik kalsinasi. Gambar 3. B menunjukkan ketebalan layer silika-pektin  yang  didapatkan  pada  penelitian  ini yaitu  693  nm  pada  suhu  kalsinasi  400°C.  Teknik kalasinasi merupakan faktor yang menentukan ketebalan membran.  Penelitian  Elma dkk. [31]  melaporkan membran  silika  yang  dikalsinasi  dengan  teknik  CTP ( conventional  thermal  processing )  cenderung  lebih  tipis dibandingkan  dengan  teknik  RTP.  Namun  demikian, teknik  RTP  lebih  unggul  karena  dapat  mempersingkat waktu pembuatan suatu membran.yakni hanya memerlukan  waktu  kurang  dari  1  hari  untuk mendapatkan 4 layer .

## 3.3. Penentuan dosis optimum pra-perlakuan koagulasi
Dosis koagulan merupakan salah satu faktor penting yang menjadi pertimbangan dalam menentukan kondisi optimum  proses  koagulasi.  Penambahan  dosis  koagulan berpengaruh terhadap tingkat penyisihan bahan organik pada air rawa asin. Hasil efisiensi penyisihan UV 254 pada
penentuan dosis optimum proses koagulasi ditunjukkan pada Gambar 4. Trend yang terjadi adalah semakin besar penambahan  koagulan,  maka  tingkat  penyisihan  UV 254 juga semakin tinggi. Namun saat penambahan koagulan >30  mg  L -1 efisiensi  penyisihan  UV 254 mengalami penurunan  sampai  8%  pada  dosis  60  mg  L -1 .  Hal  ini terjadi akibat penambahan dosis koagulan dalam jumlah besar  dapat  mengakibatkan  menurunnya  performa flokulasi.  Partikel  dalam  air  mengalami  restabilisasi muatan  sehingga  flok  menjadi  tidak  stabil  sehingga efisiensi penyisihan akan berkurang [32].
Gambar 4. Pengaruh dosis Al 2 (SO 4 ) 3 terhadap efisiensi penyisihan konduktivitas dan UV 254 pada proses pra- perlakuan koagulasi dengan nilai 151.900 µS.cm -1 (konduktivitas), dan 0,46 cm -1 (UV 254 )
Berdasarkan  Gambar  4  diketahui  persentase penyisihan  UV 254 tertinggi  pada  dosis  30  mg  L -1 adalah sebesar 81,8%. Tingkat penyisihan UV 254 pada penelitian ini relatif lebih kecil dibandingkan hasil yang dilaporkan Zhao dkk. [9]  yaitu  91%.  Penyisihan  UV254  pada penelitian ini menjadi lebih kecil karena pH air rawa asin yang  diteliti  cenderung  rendah  yaitu  5,8.  pH  memiliki peranan  penting  dalam  proses  koagulasi.  Umumnya koagulan Al 2 (SO 4 ) 3 memiliki range pH 6-7 [33].
Parameter konduktivitas digunakan untuk merepresentasikan  konsentrasi  garam  air  rawa  asin dalam proses pra-perlakuan koagulasi, dan efisiensi hasil penyisihan  konduktivitas  disajikan  pada  Gambar  4. Proses  koagulasi  tidak  mampu  menurunkan  nilai konduktivitas  air  rawa  asin.  Berdasarkan  literatur, penambahan  koagulan  alumunium  sulfat  ke  dalam  air akan  mengalami  hidrolisis  dan  mengadsorb  partikel dengan  muatan  negatif  untuk  mengubahnya  menjadi netral  [32].  Penambahan  koagulan  akan  meningkatkan jumlah  ion  dalam  suatu  larutan.  Jumlah  ion  yang  besar tersebut berpengaruh terhadap besarnya nilai konduktivitas  air.  Gambar  4  menunjukkan  nilai konduktivitas  semakin  meningkan  seiring  dengan penambahan  dosis  koagulan.  Pada  penambahan  dosis 30 mg L -1 nilai konduktivitas dapat menurun sebesar 5%
A B Dosis (mg.L -1 ) 0 10 20 30 40 50 60 70 Efi si en si pen yi si ha n ( %) -20 0 20 40 60 80 100 Konduktivitas UV 254
Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 22 (3) (2019): 85 – 92
dengan  konsentrasi  garam  ~3%  NaCl.  Nilai  tersebut masih sangat tinggi mendekati konsentrasi air laut.
Berdasarkan hasil tersebut maka dapat disimpulkan bahwa proses koagulasi dengan koagulan Al 2 (SO 4 ) 3 hanya efektif dalam menyisihkan UV 254 , sedangkan konsentrasi garam  tidak  bias  direduksi.  Hal  ini  juga  didukung  dari hasil penelitian sebelumnya bahwa koagulasi sangat baik dalam  mereduksi  bahan  organik  terutama  senyawa aromatik hidrofobik seperti UV 254 [9, 13, 34].

## 3.4. Performa kombinasi proses koagulasi-pervporasi membran silika-pektin
Kombinasi  proses  koagulasi-pervaporasi  untuk desalinasi  air  rawa  asin  dilakukan  pada  suhu  ruang (~25°C)  seperti  yang  ditunjukan  pada  Gambar  5. Pengukuran water flux , salt rejction dan penyisihan bahan organik (UV 254 ) telah dilakukan pada feed rawa asin baik tanpa  pra-perlakuan  maupun  dengan  pra-perlakuan koagulasi. Hasil menunjukkan bahwa water flux air rawa asin  dengan  pra-perlakuan  koagulasi  pada  dosis optimum  30  mg  L -1 memilliki  nilai  yang  lebih  tinggi dibandingkan pada feed tanpa pra-perlakuan 5,4 kg m -2 h -1 .  Hal  tersebut  terjadi  karena  perbedaan konsentrasi  kontaminan  pada  masing-masing feed tersebut.  Air  rawa  asin  yang  telah  melewati  proses koagulasi memiliki konsentrasi bahan organik yang lebih sedikit  seperti  yang  yang  ditunjukkan  pada  Gambar  4. Keberadaan  bahan  organik  yang  tinggi  pada  air berkontribusi  dalam  penyebab  fouling  organik  pada membran [35]. Fouling dapat menurunkan nilai water flux .
Gambar 5. Performa proses koagulasi-pervaporasi membran silika-pektin melalui pengukuran nilai water flux dan salt rejection pada suhu umpan 25°C.
Berdasarkan  Gambar  5  diketahui  penyisihan  UV 254 pada  air  rawa  asin  tanpa  pra-perlakuan  relatif  rendah yakni  58,2.  Sedangkan  penyisihan  UV 254 pada  air  rawa asin  setelah  koagulasi  adalah  88,8%.  Kecilnya  rejeksi UV 254 untuk desalinasi air rawa asin ini diakibatkan oleh fouling membran,  seperti  yang  telah  dijelaskan sebelumnya.  Fouling  organik  pada  membran  silika- pektin  menyebabkan  rejeksi  menurun  [35].  Selain  itu,
proses pra-perlakuan koagulasi telah berhasil menurunkan  kandungan  bahan  organik  yang  relatif tinggi.  Namun  demikian,  hal  menarik  lain  terjadi  pada hasil  rejeksi  garam  dari  membran  silika  pektin  pada penelitian  ini.  Berdasarkan  Gambar  5,  diketahui  rejeksi garam pada kedua feed memiliki nilai yang sangat tinggi yaitu  99,9%.  Hasil  rejeksi  garam  tersebut  berbanding terbalik  dengan  rejeksi  UV 254 yang  rendah  khususnya pada feed tanpa  pra-perlakuan.  Hasil  ini  membuktikan bahwa  membran  silika-pektin  sangat  efektif  dalam menysihkan konsentrasi garam pada air rawa.

## Tabel 2. Performa berbagai jenis membran untuk desalinasi air rawa asin
Jenis membran Teknik kalsinasi Suhu feed (°C) Jenis feed Fluks permeate (kg.m - 2 .h -1 ) Rejeksi garam (%) Referensi Silika- pektin RTP 25°C Air rawa asin 4,48 99,9 Hasil penelitian Koagulasi- (silika- pektin) RTP 25°C Air rawa asin 5,4 99,9 Hasil penelitian Silika-P123 RTP 25°C Air rawa asin 1,25-1,67  66-96 [36] Pure silika RTP 25- 60°C Air rawa asin 0,84-1,19  70-85 [30]
Tabel  2  menyajikan  performa  berbagai  jenis membran  untuk  desalinasi  air  rawa  asin.  Performa membran silika-pektin pada penelitian ini menunjukkan hasil  yang  sangat  bagus  baik  berdasarkan  nilai  fluks maupun  rejeksi  garamnya.  Membran  silika-pektin memberikan nilai fluks permeate yang lebih tinggi ~60% dibandingkan  membran  silika-P123.  Hal  tersebut mungkin  terjadi  karena  material triblock  copolymer memberikan  ikatan  rantai  karbon  yang  lebih  Panjang dibandingkan  pektin,  sehingga  matriks  silika  yang terbentuk  cenderung  memiliki  pori  yang  lebih  kecil. Selain  itu  membran  silika-pektin  menawarkan  rejeksi garam  >99%  dan  unggul  dibandingkan  dengan  jenis membran lainnya (Tabel 2). Komparasi air rawa asin hasil pra-perlakuan  koagulasi  dan  kombinasi  proses koagulasi-pervaporasi dapat dilihat pada Gambar 6.
Feed Tanpa koagulasi Dengan Pra-perlakuan Water Flux ( kg.m -2 .h -1 ) 0 2 4 6 8 10 Re jec tion ( %) 0 20 40 60 80 100 NaCl UV 254 Tanpa koagulasi Dengan pra-perlakuan koagulasi Feed
Gambar 6. Foto hasil air rawa asin sebelum diolah, sesudah pra-perlakuan koagulasi dan sesudah kombinasi proses koagulasi-pervaporasi

## 4. Kesimpulan
Penelitian ini menunjukkan air baku rawa asin yang didapakan  memiliki  karakteristik  yang  buruk  dengan nilai  pH  rendah,  TDS,  bahan  organik  (UV 254 )  dan konduktivitas  tinggi.  Pra-perlakuan  koagulasi  hanya efektif menyisihkan  UV 254 81,3% pada dosis alum 30 mg L -1 ,  sedangkan  konduktivitas  air  rawa  tidak  dapat disisihkan.  Telah  terbukti  kombinasi  proses  koagulasi dan  pervaporasi  membran  silika-pektin  efektif  untuk desalinasi air rawa asin khususnya mereduksi garam dan bahan  organik  (UV 254 )  dengan  nilai water flux 5,4  kg.m - 2 .h -1 dengan menurunkan 99% ( salt rejection ) dan 88,3% (UV 254 ). Kombinasi proses koagulasi-pervaporasi membran  silika-pektin  cukup  menjanjikan  untuk dikembangkan  untuk  menyisihkan  kandungan  organik dan konsentrasi garam pada air rawa asin mengingat nilai kedua  parameter  tersebut  telah  memenuhi  baku  mutu sebagai  air  bersih  berdasarkan  permenkes  No.  32  tahun 2017.

## Acknowledgement
The  authors  acknowledge  to  the  financial  support research grant of Postgraduates Studies (PNBP 2018) and the  facilities  of  Process  Technology  Laboratory, Engineering  Faculty,  Lambung  Mangkurat  University. Muthia Elma thanks to Alumni Grants Scheme Batch 2 in 2018-2019.  Applied  Research  Universities  Grant  2018- 2019,  Thesis  Magister  2018  and  Post-Doctoral  Grant 2017-2018,  Directorate  of  Research  and  Community Service, the Ministry of Research, Technology and Higher Education  Republic  of  Indonesia.  and  Australian Indonesian Project (ANU) Indonesian Project and SMERU Research Institute Research Grants 2016-2017.

## References
[1]  Nadia  Eka  Pratiwi,  Husaini,  Eko  Suhartono,  Filtrasi Campuran  Pasir  dan  Ampas  Tahu  Kering  Sebagai Adsorben 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 on the  formation  of  ultrafiltrasi  membrane  fouling layers  when  filtering  fulvic  acid, Desalination ,  352, (2014) 174-180 https://doi.org/10.1016/j.desal.2014.08.020 [3]  A.  W.  Zularisam,  A.  F.  Ismail,  M.  R.  Salim,  Mimi
Sakinah,  T.  Matsuura,  Application  of  coagulation – ultrafiltration  hybrid  process  for  drinking  water treatment:  Optimization  of  operating  conditions using experimental design, Separation and
Purification  Technology ,  65,  2,  (2009)  193-210 https://doi.org/10.1016/j.seppur.2008.10.018
[4]  T.  Notohardiprawiro,  Tanah  Estuarin,  Watak,  Sifat, Kelakuan  dan  Kesuburannya,  Departemen  Ilmu Tanah Fakultas Pertanian UGM, Yogyakarta, 1986.
[5]  Zuraida  Titin  Mariana,  Muhammad  Mahbub, Hidrologi Lahan Pasang Surut di Kalimantan Selatan untuk Mendukung Pertanian: Perubahan Kualitas Air (Kemasaman  dan  Daya  Hantar  Listrik), Prosiding Seminar  Nasional  "Strategi  Pemanfaatan  Lahan  Rawa dalam  mendukung  Kedaulatan  Pangan  Nasional" , (2015)
[6]  Dongmei  Han,  Claus  Kohfahl,  Xianfang  Song, Guoqiang  Xiao,  Jilong  Yang,  Geochemical  and isotopic evidence for palaeo-seawater intrusion into the south coast aquifer of Laizhou Bay China, Applied Geochemistry , 26, 5, (2011) 863-883
https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2011.02.007
[7]  Martin  Pivokonsky,  Jana  Naceradska,  Tomas Brabenec,  Katerina  Novotna,  Magdalena  Baresova, Vaclav  Janda,  The  impact  of  interactions  between algal  organic  matter  and  humic  substances  on coagulation, Water  Research ,  84,  (2015)  278-285 https://doi.org/10.1016/j.watres.2015.07.047
[8]  Peter  Jarvis,  Emma  Sharp,  Marc  Pidou,  Roger Molinder,  Simon  A.  Parsons,  Bruce  Jefferson, Comparison  of  coagulation  performance  and  floc properties using a novel zirconium coagulant against traditional  ferric  and  alum  coagulants, Water
Research , 46, 13, (2012) 4179-4187 https://doi.org/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  titanium tetrachloride as coagulant for real water treatment: A comparison  against  traditional  aluminum  and  iron salts, Separation  and  Purification  Technology ,  130,
(2014)
19-27
https://doi.org/10.1016/j.seppur.2014.04.015
[10] Chris  Chow,  Mary  Drikas,  Rolando  Fabris,  Stephen Gray,  Uwe  Kaeding,  John  van  Leeuwen,  Gayle, Newcombe, Fiona Wellby, CRC for Water Quality and Treatment, Salisbury South Australia, 2005.
[11]  Meenakshi,  R.  C.  Maheshwari,  Fluoride  in  drinking water and its removal, Journal of Hazardous Materials ,
137, 1, (2006) 456-463 https://doi.org/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,  Floc  characteristics  of  titanium  tetrachloride (TiCl4)  compared  with  aluminum  and  iron  salts  in humic  acid – kaolin  synthetic  water  treatment, Separation  and  Purification  Technology ,  81,  3,  (2011)
332-338 https://doi.org/10.1016/j.seppur.2011.07.041
Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 22 (3) (2019): 85 – 92
[13] Y. X. Zhao, B. Y. Gao, H. K. Shon, B. C. Cao, J. H. Kim, Coagulation  characteristics  of  titanium  (Ti)  salt coagulant  compared  with  aluminum  (Al)  and  iron (Fe)  salts, Journal  of  Hazardous  Materials ,  185,  2,
(2011)
1536-1542
https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2010.10.084
[14] Y. X. Zhao, S. Phuntsho, B. Y. Gao, Y. Z. Yang, J. H. Kim, H.  K.  Shon,  Comparison  of  a  novel  polytitanium chloride  coagulant  with  polyaluminium  chloride: Coagulation  performance  and  floc  characteristics, Journal  of  Environmental  Management ,  147,  (2015) 194-202
https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2014.09.023
[15] Mahmud  Mahmud,  Chairul  Abdi,  Badaruddin Mu'min,  Removal  Natural  Organic  Matter (NOM)  in Peat  Water  from  Wetland  Area  by  Coagulation- Ultrafiltration  Hybrid  Process  with  Pretreatment Two-Stage  Coagulation, Journal  of  Wetlands Environmental Management , 1, 1, (2016)
[16] Dong Bing-zhi, Chen Yan, Gao Nai-yun, Fan Jin-chu, Effect of coagulation pretreatment on the fouling of ultrafiltration  membrane, Jurnal  of  Environmental Science , 19, (2007) 278-283 https://doi.org/10.1016/S1001-0742(07)60045-X
[17] Kah Peng Lee, Tom C. Arnot, Davide Mattia, A review of  reverse  osmosis  membrane  materials  for desalination — Development  to  date  and  future potential, Journal of Membrane Science , 370, 1, (2011) 1-22 https://doi.org/10.1016/j.memsci.2010.12.036
[18] Wladyslaw  Kaminski,  Joanna  Marszalek,  Elwira Tomczak,  Water  desalination  by  pervaporation – Comparison  of  energy  consumption, Desalination , 433, (2018) 89-93 https://doi.org/10.1016/j.desal.2018.01.014 [19] Bin Liang, Qian Li, Bing Cao, Pei Li, Water permeance, permeability  and  desalination  properties  of  the sulfonic acid
functionalized composite
pervaporation membranes, Desalination , 433, (2018)
132-140 https://doi.org/10.1016/j.desal.2018.01.028
[20] Lin  Chen,  Chengyi  Wang,  Shanshan  Liu,  Qinzheng Hu,  Liang  Zhu,  Chuqing  Cao,  Investigation  of  the long-term  desalination  performance  of  membrane capacitive  deionization  at  the  presence  of  organic foulants, Chemosphere ,  193,  (2018)  989-997 https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2017.11.130
[21] Xing  Yang,  Sean  Sheridan,  Lining  Ding,  David  K. Wang,  Simon  Smart,  João  C.  Diniz  da  Costa,  Audra Liubinas, Mikel Duke, Inter-layer free cobalt-doped silica  membranes  for  pervaporation  of  ammonia solutions, Journal  of  Membrane  Science ,  553,  (2018) 111-116 https://doi.org/10.1016/j.memsci.2018.02.049
[22] M. C. Duke, S. Mee, J. C. Diniz da Costa, Performance of  porous  inorganic  membranes  in  non-osmotic desalination, Water  Research ,  41,  17,  (2007)  3998- 4004 https://doi.org/10.1016/j.watres.2007.05.028
[23] S. Wijaya, M. C. Duke, J. C. Diniz da Costa, Carbonised template  silica  membranes  for  desalination,
Desalination , 236, 1, (2009) 291-298 https://doi.org/10.1016/j.desal.2007.10.079 [24] M. C. Duke, R. Campbell, X. Cheng, A. Leo, J. C. Diniz da  Costa, Characterization  and  Pervaporation  Study on Ethanol Separation Membranes, Drying Technology , 27, 4, (2009) 538-541
http://doi.org/10.1080/07373930802715294
[25] Nadezhda Rangelova, Lyubomir Aleksandrov, Sanchi Nenkova,  Synthesis  and  characterization  of pectin/SiO2  hybrid  materials, Journal  of  Sol-Gel Science  and  Technology ,  85,  2,  (2018)  330-339 http://doi.org/10.1007/s10971-017-4556-z
[26]Antony  Allwyn  Sundarraj,  Ranganathan  Thottiam Vasudevan,  Gobikrishnan  Sriramulu,  Optimized extraction  and  characterization  of  pectin  from jackfruit (Artocarpus integer) wastes using response surface  methodology, International  Journal  of Biological  Macromolecules ,  106,  (2018)  698-703 https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2017.08.065
[27] Maria-Magdalena  Titirici,  Robin  J.  White,  Nicolas Brun,  Vitaliy  L.  Budarin,  Dang  Sheng  Su,  Francisco del  Monte,  James  H.  Clark,  Mark  J.  MacLachlan, Sustainable  carbon  materials, Chemical  Society
Reviews , 44, 1, (2015) 250-290
http://doi.org/10.1039/C4CS00232F
[28] A.  Lagazzo,  E.  Finocchio,  P.  Petrini,  C.  Ruggiero,  L. Pastorino, Hydrothermal synthesis of pectin derived nanoporous  carbon  material, Materials  Letters ,  171,
(2016)
212-215
https://doi.org/10.1016/j.matlet.2016.02.105
[29] Muthia  Elma,  Nur  Riskawati,  Marhamah,  Silica Membranes  for  Wetland  Saline  Water  Desalination: Performance and Long Term Stability, IOP Conference Series:  Earth  and  Environmental  Science ,  175,  (2018) 012006
http://doi.org/10.1088/1755-
1315/175/1/012006
[30] Muthia  Elma,  Hairullah,  Zaini  Lambri  Assyaifi, Desalination  Process  via  Pervaporation  of  Wetland Saline  Water, IOP  Conference  Series:  Earth  and
Environmental Science , 175, (2018) 012009
http://doi.org/10.1088/1755-1315/175/1/012009
[31] Muthia Elma, Christelle Yacou, David K. Wang, Simon Smart,  João  C.  Diniz  da  Costa,  Microporous  Silica Based  Membranes  for  Desalination, Water ,  4,  3,
(2012) 629-649 http://doi.org/10.3390/w4030629
[32] Qasim  H.  Malik,  Performance  of  alum  and  assorted coagulants  in  turbidity  removal  of  muddy  water, Applied Water Science , 8, 1, (2018) 40
http://doi.org/10.1007/s13201-018-0662-5
[33] Astrid  Herawati,  Riistika  Asti, Bambang  Ismuyanto, Julia Nanda, AS Dwi Saptati N Hidayati, Pengaruh pH dan  Dosis  Koagulan  Ekstrak  Biji  Kelor  dalam Koagulasi terhadap Pengurangan Kekeruhan Limbah Cair, Jurnal  Rekayasa  Bahan  Alam  dan  Energi Berkelanjutan , 1, 1, (2017) 25-28
[34] Mika  Sillanpää,  Mohamed  Chaker  Ncibi,  Anu Matilainen,  Mikko  Vepsäläinen,  Removal  of  natural organic  matter  in  drinking  water  treatment  by coagulation: A comprehensive  review, Chemosphere , 190, Supplement C, (2018) 54-71
https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2017.09.113
[35] P.  S.  Goh,  W.  J.  Lau,  M.  H.  D.  Othman,  A.  F.  Ismail, Membrane fouling in desalination and its mitigation strategies, Desalination ,  425,  Supplement  C,  (2018) 130-155 https://doi.org/10.1016/j.desal.2017.10.018
[36] Muthia  Elma,  Fitriani,  Arief  Rakhman,  Rahmi Hidayati, Silica P123 Membranes for Desalination of Wetland  Saline  Water  in  South  Kalimantan, IOP Conference  Series:  Earth  and  Environmental  Science , 175,  (2018)  012007 http://doi.org/10.1088/1755- 1315/175/1/012007
Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 22 (3) (2019): 85 – 92