## PENGGUNAAN TEKNOLOGI SEA WATER REVERSE OSMOSIS (SWRO) PADA PROSES DESALINASI AIR LAUT

## USING SEAWATER REVERSE OSMOSIS (SWRO) TECHNOLOGY IN SEAWATER DESALINATION PROCESSES
1 Larasati Putri Hapsari*, Aris Kabul Pranoto, Widi Ayu Rinjani, Anasri, Ika Anjani, Abdul Rahman
Politeknik Kelautan dan Perikanan Karawang, Jl. Lingkar Tanjungpura, Karawang Barat, Karawang
Teregistrasi I tanggal: 01 Juli 2022; Diterima setelah perbaikan tanggal: 28 September 2022; Disetujui terbit tanggal: 30 September 2022

## ABSTRAK
Air merupakan salah satu kebutuhan dasar bagi kehidupan manusia, termasuk bagi masyarakat yang tinggal di pesisir. Sulitnya mendapatkan air bersih untuk dikonsumsi disebabkan karena sebagian besar  wilayah  pesisir  terpengaruh  kondisi  laut  yang  memiliki  salinitas  tinggi.  Agar  dapat dikonsumsi, maka air bersalinitas tersebut harus didesalinasi. Desalinasi merupakan sebuah proses untuk mengolah air bersalinitas menjadi air tawar. Salah satu teknologi desalinasi tersebut adalah menggunakan reverse  osmosis (RO).  Tujuan  dari  dilakukannya  penelitian  ini  adalah  untuk mengetahui proses desalinasi air laut menjadi air tawar dengan menggunakan metode sea water reverse  osmosis (SWRO).  Metode  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  adalah  observasi  yakni melihat secara langsung tahapan proses desalinasi air laut menjadi air tawar. Data yang diperoleh berupa data primer dari hasil observasi dan data sekunder dari literature untuk mendukung data primer.  Analisis  data  yang  digunakan  berupa  analisis  deskriptif  dengan  mendeskripsikan  setiap tahapan yang dilakukan pada proses SWRO. Hasil penelitian menunjukan bahwa proses desalinasi air laut menggunakan teknologi SWRO memiliki 14 tahapan. Tahapan-tahapan tersebut antara lain; intake, pompa air baku, reservoir air baku, UF feed pump, Automatic screen, ultrafiltasi, reservoir air UF, RO feed pump, HPP & booster , membrane RO, reservoir air RO, permeat pump, chlorine analyzer, air produk. Di negara maju dan berkembang unit SWRO sudah banyak sekali di gunakan, karena  dengan  mengolah  air  laut  menjadi  air  tawar,  terdapat  banyak  sekali  manfaat  bagi  siklus kehidupan dan ramah lingkungan. Juga tetap mempertahankan air tawar bawah tanah agar dapat memberi kehidupan tanaman pepohonan yg memberi kita oksigen bersih buat kehidupan kita.
Kata kunci: SWRO, Desalinasi, Air Laut

## ABSTRACT
Water is one of the basic needs for human life, including for people living on the coast. It is difficult to get clean water for consumption because most coastal areas are affected by sea conditions that have high salinity. In order to be consumed, the saline water must be desalinated. Desalination is a  process  to  convert  saline  water  into  fresh  water.  One  such  desalination  technology  is  using reverse osmosis (RO). The purpose of this study was to determine the process of desalination of seawater into freshwater using the seawater reverse osmosis (SWRO) method. The method used in this  research  is  observation,  which  is  to  see  directly  the  stages  of  the  desalination  process  of
Korespondensi penulis: *Email: azigha2018@gmail.com
DOI: http://dx.doi.org/10.15578/plgc.v3i3.11302
seawater into fresh water. The data was obtained in the form of primary data from observations and secondary data from the literature to support primary data. Analysis of the data used in the form of descriptive analysis by describing each stage carried out in the SWRO process. The results showed that the seawater desalination process using SWRO technology had 14 stages. These stages include;  intake,  raw  water  pump,  raw  water  reservoir,  UF  feed  pump,  Automatic  screen, ultrafiltration,  UF  water  reservoir,  RO  feed  pump,  HPP  &  booster,  RO  membrane,  RO  water reservoir,  permeate  pump,  chlorine  analyzer,  product  water.  In  developed  and  developing countries, SWRO units have been widely used, because by processing seawater into freshwater, there  are  many  benefits  for  the  life  cycle  and  it  is  environmentally  friendly.  It  also  maintains underground  fresh  water  so  that  it  can  provide  plant  life,  and  trees  that  provide  us  with  clean oxygen for our lives.
Keywords: SWRO, Desalination, Seawater

## PENDAHULUAN
Air  bersih  merupakan  kebutuhan utama bagi kehidupan manusia, termasuk bagi  masyarakat  yang  tinggal  di  pesisir. Sulitnya  mendapatkan  air  bersih  untuk dikonsumsi  disebabkan  karena  sebagian besar wilayah pesisir terpengaruh kondisi laut  yang  memiliki  salinitas  tinggi.  Hal tersebut menyebabkan perlu
dilakukannya  pengolahan  air  yang bersalinitas  tersebut  untuk  menjadi  air tawar  yang  dapat  dikonsumsi.  Proses pengolahan  air  laut  menjadi  air  tawar disebut  juga  sebagai  proses  desalinasi. Desalinasi merupakan sebuah cara untuk menghilangkan  konsentrasi  kadar  garam yang  berlebih  dalam  air  laut  guna
memperoleh  air  tawar  yang  bisa  untuk dikonsumsi.  Desalinasi  dapat  dilakukan dengan menggunakan beberapa teknologi yakni Multi  Effect  Distilation (MED), Multi  Stage  Flash (MSF),  dan Reverse Osmosis (RO) (Redjeki, 2011). Osmosis merupakan proses difusi air melalui membran semipermeabel dari suatu  larutan  yang  memiliki  kadar salinitas  yang  lebih  rendah  rendah  ke larutan dengan kadar salinitas yang lebih tinggi,  sedangkan Reverse  Osmosis adalah  proses  sebaliknya  proses  osmosi dimana air dengan kadar garam tinggi ke rendah  yang  dipisahkan  oleh  membran semipermeabel  (Into et  al., 2014).  Air tawar akan terus m enembus dinding pemisah tersebut kebagian air laut meskipun tanpa diberikan tekanan (Alimah et al., 2006). Membran  yang  terdapat  pada  RO  dapat memisahkan  komponen  terlarut  dengan ukuran  0,001  sampai  0,01  µm  ataupun partikel  yang  memiliki  berat  molekul lebih rendah, sehingga jika air tawar dan air  garam  dipisahkan  oleh  membrane semipermeabel,  maka  air  tawar  akan mendifusi  membran  dan  mengencerkan larutan  garam  (Robiatun,  2003).  Proses perubahan  air  laut  menjadi  air  tawar dengan  teknologi reverse  osmosis ini biasa disebut dengan Sea Water Reverse Osmosis (SWRO). Pada proses perubahan  air  laut  menjadi  air  tawar
dengan teknologi Reverse Osmosis dapat terjadi  jika  tekanan  hidrostatik  pada sebuah larutan dengan konsentrasi tinggi (air  laut)  lebih  besar  dibanding  tekanan osmotiknya  (Firtzman et  al., 2007; Khawaji et al., 2008; Charcosset, 2009). Proses  pengolahan  air  dengan  teknologi SWRO dimaksudkan untuk mendapat air bersih  yang  dapat  dikonsumsi  sesuai dengan  baku  mutu  yang  ditetapkan melalui  PERMENKES  492/2010  dan PERMENKES  nomor  32  tahun  2017. Penelitian  ini  memiliki  tujuan  untuk mengetahui tahapan proses desalinasi air laut menjadi air tawar dengan menggunakan teknologi Reverse Osmosis .

## BAHAN DAN METODE
Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian  dilaksanakan  pada tanggal 1 Desember 2021 s.d. 21 Januari 2022  di  Pulau  Untung  Jawa,  Kepulauan Seribu  Utara,  Kabupaten  Kepulauan
Seribu,  Daerah  Khusus  Ibukota  Jakarta (Gambar 1).

## Alat dan Bahan
Alat  dan  bahan  yang  digunakan  pada penilitian  ini  antara  lain  sebagai  berikut yang tercantum pada Tabel 1.
Gambar 1. Peta Lokasi Penelitian Figure 1. Research Location
Tabel 1. Alat dan bahan yang digunakan Table 1. Tools and materials used
No
Nama alat dan bahan Fungsi 1. Membrane Untuk menyaring kadar garam dari air laut 2. Automatic screen Untuk menyaring pasir dari air baku 3. Ultrafiltrasi Untuk menyaring debu halus dan sisa kotoran pada air baku 4. Vessel Untuk membungkus membrane 5. Laptop Untuk menginput dan mengolah data 6. ATK Untuk menulis segala kegiatan di lapangan 7. Air laut Air baku 8. Clorine Untuk campuran bahan penjernih

## Metode Pengambilan Data
Pada  metode  pengambilan  data menggunakan  beberapa  teknik  hingga analisis.  Adapun  teknik-teknik  dalam pengambilan data antara lain:
1. Studi Literatur Pengumpulan beberapa referensi meliputi jurnal, buku, artikel, dan lain sebagainya mengenai proses desalinasi. 2. Observasi Tahap  observasi  meliputi  survei lapangan dengan tujuan untuk melihat secara  langsung  proses  desalinasi menggunakan teknologi Reverse Osmosis (RO).  Observasi  merupakan teknik  pengumpulan  data  yang  yang dilakukan  secara  langsung  dari lapangan (Semiawan, 2010). Sedangkan  menurut  Zainal  Arifin dalam  buku  (Kristanto,  2018), observasi  merupakan  suatu  proses pengambilan  data  yang  didahului dengan melakukan pengamatan secara langsung kemudian melakukan pencatatan  yang  bersifat  sistematis, logis,  objektif,  dan  rasional  terhadap
berbagai  macam  fenomena  secara fakta maupun buatan.

## Analisis Data
Hasil  data  yang  dikumpulkan dengan  metode  observasi  selanjutnya diolah secara deskriptif. Analisis Deskriptif merupakan salah satu analisis data  yang  digunakan  dalam  kegiatan penelitian,  analisis  data  yang  dalam penyajianya  berbentuk  pendeskripsian, penggambaran, penjelasan terkait penelitian yang dilakukan dan
disampaikan sebaik mungkin agar mudah dipahami (Sugiyono, 2009).

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Proses  pengolahan  air  laut menjadi  air  tawar  yang  berada  di  Pulau Untung  Jawa,  Kepulauan  Seribu  berdiri sejak  tahun  2017,  dan  memilih  untuk mempergunakan sistem teknologi Reverse  Osmosis (RO).    Berikut  alur proses  perubahan  air  laut  menjadi  air tawar  di  instalasi  SWRO  Pulau  Untung Jawa (Gambar 2.).
Sea  Water  Reverse  Osmosis (SWRO)
adalah  unit  sistem  desalinasi  untuk
merubah air laut menjadi air tawar. pada negara  maju  dan  berkembang  unit  ini
Gambar 2. Proses Desalinasi air laut dengan teknologi Reverse Osmosis (RO)
Figure 2. Seawater Desalination Process with Reverse Osmosis technology
sudah  banyak  sekali  di  gunakan,  karena dengan  mengolah  air  laut  menjadi  air tawar,  terdapat  banyak  sekali  manfaat bagi  siklus  kehidupan  dan  ramah lingkungan.  Juga  tetap  mempertahankan air  tawar  bawah  tanah  agar  dapat memberi kehidupan tanaman pepohonan yg  memberi  kita  oksigen  bersih  buat kehidupan kita. Air baku yang digunakan pada proses desalinasi ini adalah air laut yang  cukup  berlimpah  khususnya diwilayah  kepulauan,  sehingga  dapat membantu masyarakat daerah pesisir dan kepulauan dalam mendapatkan air bersih. Menurut  Lautetu et  al., (2019),  bahwa masyarakat  yang  bermukim  pada kawasan pesisir masih sangat sulit untuk memperoleh  fasilitas  air  bersih  atau  air konsumsi.  Masyarakat  kawasan  pesisir
59%  merupakan  masyarakat  asli  yang secara  emosi  mengaku  nyaman  dengan lingkungannya,  namun  secara  biologi masih  kesulitan  untuk  mendapatkan sumber air bersih atau air minum.

## Intake
Pada  proses intake terdapat  bangunan berupa sumur resapan (Gambar 3), yang berfungsi  sebagai  pemasok  air  laut  ke fasilitas  desalinasi  yang  diusulkan.  Ada beberapa  faktor  yang  perlu  diperhatikan dalam  pembangunan  unit  ini  termasuk kualitas  sumber  air,  dampak  yang ditimbulkan  selama  pembangunan  unit maupun operasionalnya untuk biota laut, biaya  modal  dan  operasional  serta peraturan yang mungkin mengikat.
Pembangunan  unit intake harus memperhatikan  beberapa  hal  agar menjamin  kualitas  air  produk  yang dihasilkan, antara lain:
1. Harus  dibangun  di  daerah  dengan kualitas air baku yang baik dan tidak terletak  pada dea  area (tidak memiliki  sirkulasi,  tidak  dekat dengan  sumber  limbah,  tidak  rentan
tercemar tumpahan bahan berbahaya). 2. Kedalaman  air  yang  dimiliki  harus dipastikan  baik  agar  tidak  terjadi permasalahan  saat  terjadi  pasang maupun surut.
Untuk mendapatkan air baku yang jernih, intake yang terdapat pada SWRO di  Pulau  Untung  Jawa  memasang  pipa
Gambar 3. Sumur resapan untuk proses Intake Figure 3. Infiltration wells for the Intake process
sepanjang 23 meter dengan kedalaman 3 meter.  Sedangkan  sumur  resapannya memiliki  kedalaman  hingga  6  meter dengan diameter 2,5 meter.
Pompa Air Baku dan Reservoir Air Baku
Pompa  air  ini  berfungsi  untuk menarik bahan baku air air sumur resapan
( intake )  ke  dalam  tangki  air  baku ( reservoir ) yang kemudian akan dilanjutkan  pada  proses  desalinasi. Reservoir (penampung  air)  (Gambar  5)
berfungsi untuk menampung air yang di alirkan dari sumur resapan melalui pompa air  baku  dan  dapat  menampung  air sebanyak ± 16 m 3 .
Gambar 4. Pompa air baku Figure 4. Standard water pump
Gambar 5. Reservoir air baku Figure 5. Reservoir
Air  baku  yang  ada  dalam reservoir kemudian diendapkan terlebih dahulu dan selanjutnya  akan  di  salurkan  ke  dalam automatic screen .

## UF Feed Pump
Ultrafiltrasi (UF) feed pump ( Gambar 6) berfungsi  untuk  mengambil  (menyedot) air  baku  yang  kemudian  dimasukan  ke dalam automatic screen dan ultrafiltrasi.

## Automatic Screen
Automatic  screen (Gambar  7)  memiliki fungsi  sebagai  penyaring  pasir  laut  dan kotoran  yang  terdapat  pada  air  baku. Automatic  screen memiliki  membrane penyaring  sebesar  40  mikron,  sehingga dapat  menyaring  kotoran  dan  pasir  laut yang halus dengan sangat baik.
Gambar 6. Ultrafiltrasi feed pump Figure 6. Ultrafiltration feed pump
Gambar 7. Automatic Screen Figure 7. Automatic Screen

## Ultrafiltasi (UF)
Ultrafiltrasi (UF) (Gambar 8) merupakan salah satu proses pada desalinasi air laut yakni  memfilter  air  dengan  melalui membrane  yang  memiliki  ukuran  pori berkisar  0,01-0,2  mikron.  Kotoran  dan debu-debu halus yang masih tersisa dari proses  pada automatic  screen akan disaring kembali pada ultrafiltrasi dengan membrane yang memiliki pori lebih kecil. Ukuran  pori  yang  lebih  kecil  ini  akan mejadikan  partikel  halus  yang  masih tersisa  akan  tersaring.  UF  akan
melakukan cleaning dengan  sendiri secara  automatis  dengan  dikendalikan oleh komputer pada setiap 30 menit sekali pada tekanan tinggi.

## Reservoir air UF
Reservoir air  UF  berfungsi  untuk menampung  air  hasil  penyaringan  dari automatic  screen dan  ultrafiltrasi  yang kemudian  akan  ditransfer  ke  dalam membrane  RO.  Daya  tamping reservoir UF ini dapat mencapai ± 16 m 3 .
Gambar 8. Ultrafiltrasi (UF). Figure 8. Ultrafiltration
Gambar 9. Reservoir air UF. Figure 9. UF water reservoirs

## RO Feed Pump
Sebelum air masuk ke dalam membrane RO,  akan  melewati  HPP  dan  boster dengan bantuan RO Feed Pump (Gambar
9). RO f eed pump merupakan alat untuk menyedot  air  dari  reservoir  air  baku  ke RO.
High-Pressure Pump (HPP) dan Booster
High Pressure Pump (HPP) (Gambar 10) dan Booster (Gambar  11)  merupakan suatu  alat  yang  menyatu  dalam  satu
rangkaian  untuk  menambah  tekanan  air yang  mengalir.  HPP  berfungsi  untuk mendorong  air  dengan  tekanan  dan kemudian  tekanan  akan  bertambah  di dalam booster . Penambahan tekanan pada booster yakni  sebesar  10  bar,  berfungsi untuk  mempercepat  transfer  air  baku kedalam  membran  Reverse  Osmosis (RO).  Di  dalam booster juga  terjadi proses  pembuangan  air reject atau  air yang  tidak  terpakai  yang  akan  dibuang setelah  proses  penyaringan  air  didalam membrane RO.

## Membran Reverse Osmosis (RO)
Membrane reverse  osmosis merupakan bagian  penting  dalam  proses  desalinasi air  laut,  karena  pada  membrane  inilah sistem tekanan balik berjalan. Membrane ini  juga  merupakan  penyaring  semua lumpur  dan  debu  yang  masih  tersisa setelah melewati berbagai proses
sebelumnya. Pada membrane ini, air baku yang  merupakan  air  laut  yang  memiliki kadar  salinitas  diubah  menjadi  tawar dengan salinitas 0 ppt. Membran RO pada sistem  proses  desalinasi  dibungkus  oleh pipa panjang yang disebut dengan vessel . Pada alat SWRO yang terdapat di Pulau Untung Jawa Kepulauan Seribu memiliki 4  buah vessel ,  dimana  setiap vessel
terdapat  4  buah  membran.  Membran- membran  tersebut  akan  di  cuci  ataupun diganti  jika  kualitas  air  produk  yang dihasilkan sudah menurun yang biasanya disebabkan oleh kotoran yang tersumbat. Selain  itu  juga,  jika  tekanan  pada  HPP dan booster tidak  bertambah  sebesar  10 bar.
Reservoir Air Reverse Osmosis (RO)
Reservoir  air Reverse  Osmosis (RO) (Gambar  13)  ini  adalah  tempat penampungan  air  hasil  dari  proses desalinasi  dari  awal  penyaringan  hingga terakhir oleh membran Reverse Osmosis (RO). Reservoir ini dapat menampung air sampai -+ 16m 3 .
Gambar 10. High Pressure Pump (HPP). Figure 10. High Pressure Pump Gambar 11. Booster
Figure 11. Booster
Permeat Pump
Permeet  Pump (  Gambar  15)  berfungsi untuk  memompa  air  hasil  dari  proses desalinasi dari reservoir reverse osmosis (RO) untuk ditambahkan chemical klorin sebelum dialirkan ke pelanggan.
Chlorine Analyzer
Clorine  Analyzer (  Gambar  16)  adalah alat  untuk  menginjeksi  klorin  ke  dalam air  yang  telah  melalui reverse  osmosis (RO)  yang  akan  dialiri  ke  dalam  tangki untuk  kebutuhan  masyarakat  Pulau
Untung  Jawa.  Waktu  pengoperasian  1 jam  akan  dihasilkan  9  m 3 air  dengan settingan 10% klorin yang ditambahkan.
Gambar 14. Reservoir Air Reverse Osmosis (RO) Figure 14. Water Reservoir of Reverse Osmosis Gambar 15. Permeat Pump. Figure 15. Permeat Pump Gambar 12. Membran. Figure 12. membrane Gambar 13. Vessel .
Figure 13. Vessel
Gambar 16. Chlorine Analyzer Figure 16. Chlorine Analyzer

## Elevated Tank (Tangki Air Produk)
Air  produk  dari  hasil  proses desalinasi Reverse osmosis (RO) ini akan ditampung  terlebih  dahulu  kedalam tangki  airproduk  atau  disebut  juga Elevated Tank . Tangki ini dapat memuat air  sebanyak  30  m 3 dan  akan  dialiri  ke pelanggan melalu pipa-pipa bawah tanah yang sudah dipasang oleh PAM.

## SIMPULAN
Proses  desalinasi  air  laut  dengan menggunakan  metode reverse  osmosis
(RO) memiliki beberapa tahapan berturut-turut  yakni  air  laut  masuk  ke dalam  penampungan intake; kemudian dialirkan  dengan  menggunakan  pompa menuju reservoir .  Selanjutnya  melalui tahapan filtrasi UF feed pump, automatic screen,  ultrafiltasi,  RO  feed  pump, membrane RO, Clorine analyzer, hingga menjadi air produk. Berdasarkan tahapan- tahapan  tersebut  dapat  disimpulkan bahwa  proses  desalinasi  air  laut  yang dilakukan  oleh  PAM  Jaya  telah  sesuai dengan standar yang ditetapkan.

## DAFTAR PUSTAKA
Alimah,  S  (2006)  ‘Fenomena  kerak dalam  desalinasi  dengan multi
stage flash distillation (MSF)’. J.
Pengembangan  Energi  Nuklir .  8 (1), 46-54. Charcosset,  C.  A  (2009)  ‘Review  of membrane processes and renewable energies for desalination’ Desalination .  245
(1-3): 214–231.
Fritzmann, C., Löwenberg, J., Wintgens, T.,  &  Melin,  T  (2007)  ‘State-of- the-art  of  Reverse  Osmosis Desalination’ Desalination. 216 (1-3): 1–76.
Into,  M.,  Jonsson,  A.  S.,  &  Lengden,  G (2004)’  Reuse  of  Industrial Waswater  Following  Treatment With Reverse Osmosis’ Membrane science . 24 (2), 21-25. Khawaji, A. D., Ibrahim, K. K., &  Jong, M.W  (2008)  ‘Advances  in seawater desalination technologies’ Desalination. 221 (1-3) : 47-69.
Kristanto,  V.  H.  (2018)  ‘ Metodologi Penelitian  Pedoman  Penulisan Karya  Tulis  Ilmiah  (KTI) ’
Yogyakarta: CV Budi Utama. Lautetu,  L.M.,  Kumurur,  V.  A.,  & Warouw,  F  (2019)  ‘Karakteristik Permukiman  Masyarakat  Pada Kawasan Pesisir Kecamatan Bunaken’ J.  Spasial .  6(1):  126-
136.
Peraturan  Menteri  Kesehatan  No.  32 (2017) ‘Standar  Baku  Mutu  Kesehatan Lingkungan  dan  Persyaratan Kesehatan  Air  Untuk  Keperluan Higiene Sanitasi, Kolam Renang, Solus  Per  Aqua,  dan  Pemandian Umum’ Kementerian Kesehatan. Peraturan  Menteri  Kesehatan  No.  492
(2010)  ‘ Tentang  Persyaratan Kualitas Air Minum’ Kementerian Kesehatan. Redjeki,  S  (2011)  ‘ Proses  Desalinasi dengan  Membran.  Direktorat Penelitian Dan Pengabdian Kepada  Masyarakat  (Dp2m)’
Direktorat  Jenderal  Pendidikan Tinggi  Departemen  Pendidikan Nasional.
Robiatun  (2003)  ‘Membran Reverse
Osmosa dalam  Proses  Desalinasi Air  Laut’ Buletin  penelitian .  25 (3), 38-46. Semiawan, C.R (2010) ‘ Metode Penelitian Kualitatif Jenis, Karakteristik dan Keunggulannya ’ Jakarta: Grasindo.
Sugiyono  (2009)    ‘ Metode  Penelitian
Kuantitatif,  Kualitatif  dan  R&D ’ Bandung : Alfabeta.