Aplikasi Teknologi Membran untuk Pengolahan Air Terproduksi

Aplikasi Teknologi Membran untuk Pengolahan Air Terproduksi Vincentius Ferry Teknik Kimia, ITB, Jl. Ganesha No. 10, Bandung, Indonesia [email protected]

Abstrak Ulasan ini memberikan penjelasan mengenai penerapan teknologi membran di industri perminyakan untuk pengolahan air terproduksi. Sehubungan dengan masalah pencemaran lingkungan, peraturan mengenai kebersihan lingkungan semakin ketat sehingga perlu teknologi yang mampu mengolah air terproduksi ini agar dapat sesuai dengan standar yang berlaku jika air terproduksi tersebut akan dibuang. Namun dengan meningkatnya kebutuhan akan air, industri perminyakan harus merubah fokusnya menjadi pengolahan air terproduksi untuk penggunaan kembali. Teknologi-teknologi yang akan berkembang adalah teknologi membran seperti mikrofiltrasi, nanofiltrasi, ultrafiltrasi, reverse osmosis, dan membran bioreaktor. Pada ulasan ini akan dijelaskan faktor-faktor yang berhubungan dengan penggunaan kembali air terproduksi seperti kandungan air terproduksi, faktor pendorong, faktor ekonomi, efisiensi, dan fouling. Potensi teknologi membran dalam industri perminyakan serta kecenderungan dan pandangan masa depan juga dijelaskan dalam ulasan ini. Kata kunci: air terproduksi, industri perminyakan

di industri perminyakan. Untuk mengeksploitasi kemampuannya, aplikasi terbaru dari teknologi membran di industri perminyakan melibatkan pengolahan air terproduksi dengan membran yang berbasis tekanan. Perkembangan di produksi minyak menyebabkan meningkatnya penggunaan air dan menghasilkan air limbah. Manajemen air terproduksi yang tersedia saat ini terbatas pada injeksi ulang, penggunaan kembali atau daur ulang yang sangat diatur karena bahaya kontaminan terhadap lingkungan. Cara-cara tradisional sudah tidak mampu memenuhi kebutuhan industri, sehingga perlu cara-cara inovatif untuk memenuhi kebutuhan industri. Pada jurnal ini akan dibahas penerapan membran berbasis tekanan untuk mengolah air terproduksi di industri perminyakan.[1] Klasifikasi utama dari membran berbasis tekanan ini berdasarkan ukuran partikel yang mampu ditolak dalam operasi; proses mikrofiltrasi, ultrafiltrasi, nanofiltrasi, dan reverse osmosis. Mikrofiltrasi dapat menolak partikel pada rentang 0.10- 10μm; ultrafiltrasi: 0.01-0.1 μm; nanofiltrasi: 0.001-0.01 μm, dan reverse osmosis: lebih kecil dari 0.001 μm [3].Teknologi membran bekerja dalam 2 tipe filtrasi yaitu cross-flow filtration dan dead-end filtration (gambar 1) [4].

1. Penerapan teknologi membran untuk pengolahan air terproduksi Penggunaan teknologi membran dalam industri perminyakan sudah dimulai pada awal abad 20. Akan tetapi pada tahun 1950 sudah ada percobaan pemisahan gas tertentu dengan menggunakan teknologi membran. Unit membran yang terkenal dipasang pada 1977 untuk mengatur perbandingan H2/CO. Aplikasi lainnya adalah untuk mengambil kembali hidrogen dari gas pembersih di pabrik petrokimia pada 1978. Kesuksesan aplikasi membran ini menyebabkan perkembangan dan penerapan 219 unit membran di kilang minyak diseluruh dunia pada 1993. Di industri minyak bumi saat ini, membran digunakan pada produksi nitrogen, perolehan kembali hidrogen, “pemanis” gas alam, pembuangan nitrogen, proses pervorasi, nanofiltrasi dengan pelarut organik, dan masih banyak lagi [1]. Industri perminyakan di Indonesia mengalami peningkatan dari tahun ke tahun. Peningkatan produksi minyak diimbangi dengan meningkatnya jumlah limbah yang dihasilkan dari eksplorasi minyak bumi. Limbah ini disebut air terproduksi yang mengandung bahan organic dan anorganik yang berpotensi sembahai limbah B3(Bahan Beracun dan Berbahaya) yang berpengaruh pada kesehatan lingkungan dan manusia.[2] Kemajuan terbaru telah menunjukkan potensi untuk menerapkan membran dalam pengolahan air terproduksi

1

Gambar 1. Perbedaan dead-end filtration dan cross-flow filtration [4]

Membran Filtration Microfiltration (MF) Ultrafiltration (UF) Nanofiltration (NF) Reverse Osmosis (RO)

Tabel 1. Aplikasi teknologi filtrasi membran [5] Separation Specifications Applications/ Removal >100,000 Daltons 10 - 0.1µm bacteria, viruses, suspended solids etc 10,000 to 100,000 Daltons 0.05 - 5 e-3 µm proteins, starch, viruses, colloid silica, organiks, dyes, fats, paint solids etc 1,000 to 100,000 Daltons 5 e-3 - 5 e-4 µm starch, sugar, pesticides, herbicides, divalent ions, organiks, BOD, COD, detergents etc salts and lower MWCO 1 e-4 - 1 e-5 µm metal ions, acids, sugars, aqueous salts, dyes, natural resins, monovalent salts, BOD, COD, ions etc

1.1 Membran MF (Mikrofiltrasi) Ultrafiltrasi secara fundamental tidak berbeda dari Mikrofiltrasi mengacu pada proses filtrasi yang mikrofiltrasi. Kedua terpisah berdasarkan ukuran menggunakan membran berpori untuk memisahkan pengecualian atau menangkap partikel [6, 8]. pertikel tersuspensi dengan diameter antara 0,1-10 µ [6]. Mikrofiltrasi merupakan jenis proses filtrasi fisik di 1.4 Membran RO(Reverse Osmosis) mana cairan yang terkontaminasi dilewatkan melalui Reverse osmosis (RO) adalah teknologi pemurnian air membran pori berukuran khusus untuk memisahkan yang menggunakan membran semipermeabel untuk mikroorganisme dan partikel tersuspensi dari cairan menghilangkan ion, molekul, dan partikel yang lebih besar proses. Mikrofiltrasi umumnya digunakan bersamaan dari air minum. Dalam reverse osmosis, tekanan dengan berbagai proses pemisahan lainnya seperti diterapkan digunakan untuk mengatasi tekanan osmotik, ultrafiltrasi dan reverse osmosis untuk menghasilkan properti koligatif, yang didorong oleh perbedaan potensial produk yang bebas dari kontaminan yang tidak diinginkan. kimia pelarut, parameter termodinamika. reverse osmosis dapat menghapus banyak jenis spesies terlarut dan 1.2 Membran NF (Nanofiltrasi) tersuspensi dari air, termasuk bakteri, dan digunakan Nanofiltrasi adalah proses filtrasi membran yang dalam kedua proses industri dan produksi air minum. digunakan dengan air dengan jumlah total padatan terlarut Hasilnya adalah bahwa zat terlarut dipertahankan di sisi yang seperti air tanah, dan air permukaan, dengan tujuan bertekanan membran dan pelarut murni diperbolehkan untuk softening dan penghilangan produk samping untuk lolos ke sisi lain. Selektivitas membran dapat desinfektan seperti zat organic alam dan sintetik [6]. dipengaruhi oleh struktur membran, seperti ukuran pori, Teknik filtrasi nano terutama digunakan untuk kelarutan komponen di dalam membran, muatan menghilangkan dua ion berharga dan mono ion lebih besar komponen, difusivitas komponen di dalam membran, atau dihargai seperti logam berat. Teknik ini dapat dilihat ukuran dari komponen yang akan dipisahkan [9]. sebagai RO (terbalik osmosis) membran kasar. Selain membrane berbasis tekanan, untuk pengolahan Karena filtrasi nano menggunakan membran kurang air terproduksi ini juga dapat menggunakan membran baik, tekanan umpan dari sistem NF umumnya lebih berbasis temperature yaitu membran bioreactor. Salah satu rendah dibandingkan dengan sistem RO. Juga tingkat teknologi baru dari membrane bioreaksor ini adalah fouling lebih rendah dibandingkan dengan sistem RO [7]. membran distilasi bioreaktor (MDBR). MDBR ini merupakan teknologi baru yang menggabungkan 1.3 Membran UF (Ultrafiltrasi) bioreaktor untuk pengolahan air limbah dengan membran Ultrafiltrasi (UF) adalah jenis dari filtrasi membran di distilasi. Kebaruan MDBR didasarkan pada proses mana kekuatan seperti tekanan atau konsentrasi gradien membran distilasi yang digerakkan oleh termal yang menyebabkan pemisahan melalui membran menggunakan membran hidrofobik mikropori seperti semipermeabel. Padatan tersuspensi dan zat terlarut dari polipropilen (PP), politetrafluoroetilen (PTFE), atau berat molekul tinggi dipertahankan dalam apa yang polivinilidenefluorida (PVDF). MDBR ini cocok untuk disebut retentat, sementara air dan zat terlarut berat pengolahan air yang membutuhkan produk kualitas air molekul rendah melewati membran dalam permeat. tinggi seperti untuk pengolahan air terproduksi [6, 10].

untuk menghasilkan pengolahan air di Industri minyak bumi. Proyek ini menunjukkan bagaimana seleksi membran teknologi dapat mengelola jumlah besar menghasilkan air dari perspektif teknologi, dengan 10 bbl / d air dari setiap barel minyak yang diekstraksi. Adopsi dari konsep keberlanjutan sumber daya air menyebabkan pembentukan aplikasi membran ini dengan menggunakan kembali air terproduksi untuk memurnikan lebih dari 50.000 barel / d untuk pengisian cekungan air tanah untuk pasokan air minum [1]. Contoh lain, untuk kebutuhan proses membran termasuk aplikasi di Texas di mana 25.000 barel diperlakukan per hari untuk menyelidiki kemungkinan membran UF terpadu sebagai langkah pasca perawatan untuk memenuhi persyaratan untuk izin untuk pembuangan air terproduksi [12]. Demikian pula, pengolahan air terproduksi dari Wellington Oilfield memenuhi standar pembuangan atau penggunaan kembali untuk proses produksi minyak. Penerapan teknologi membran dalam minyak lapangan menunjukkan kemungkinan mengkonversi air terproduksi dari sumber pencemaran ke sumber daya air yang dapat digunakan melalui teknologi membran dan nilai tambah ekonomi untuk air ini dengan menyediakan air minum untuk keperluan rumah tangga di Wellington, CO, USA [13]. Seperti disebutkan sebelumnya, ladang minyak menghasilkan jumlah tinggi air terproduksi, terutama ketika minyak lapangan telah mencapai puncak produksi, yang menghasilkan lebih tinggi biaya pengobatan. Wellington Minyak lapangan, yang terletak di Colorado utara, mulai produksi pada tahun 1923 dan terus diproduksi hingga 2007, dimana pada saat air yang diproduksi melebihi 98,5% dari total hasil dengan kenaikan dari $ 1 per barel air yang diproduksi di re-injeksi dan pembuangan biaya . Dengan demikian, teknologi membran adalah digunakan untuk mengobati 3000 barel air terproduksi per hari menggunakan kedua keramik MF dan RO membran untuk menyediakan air bersih untuk digunakan kembali [13]. Sebaliknya, penggunaan teknologi membran untuk menghasilkan pengolahan air didorong oleh peraturan lingkungan dan kebutuhan teknologi canggih untuk memenuhi standar tersebut dengan menghapus terlarut partikulat berukuran nano. Semua penggunaan saat ini air terproduksi diperlakukan dikategorikan sebagai pembuangan, reinjeksi, atau digunakan kembali. Demikian pula, dalam proses hilir, penerapan teknologi membran untuk menghasilkan pengolahan air didorong. Timeline membran aplikasi teknologi yang dipilih untuk diproduksi pengolahan air di industri minyak. Oleh beberapa keinginan. Menunjukkan bahwa teknologi membran telah terutama digunakan untuk baik mengolah air proses mentah atau pembuangan air terproduksi. Beberapa kilang telah menggunakan teknologi membran untuk pengolahan, Sebaliknya, penelitian lain telah menunjukkan pengobatan air terproduksi melalui penggunaan teknologi membran

2. Penggunaan kembali air terproduksi di industri perminyakan menggunakan teknologi membran Bagian ini akan menyoroti membran yang dikembangkan untuk aplikasi yang nyata untuk mengolah air terproduksi di industri perminyakan yang berkaitan dengan faktor pendorong mereka, kinerja efisiensi, kualitas air terproduksi, langkah pra-perawatan, tantangan teknis, fouling kejadian, dan penggunaan dalam produksi, dan fase pemurnian. Dalam proses hulu selama fasa produksi minyak, fasilitas pengolahan air terproduksi terdiri dari minyak, air, dan pemisah gas; sistem water-polishing; sistem filter solid; dan unit perawatan kimia. fasilitas ini mengolah air terproduksi untuk memenuhi standar yang dibutuhkan untuk re-injeksi atau pembuangan. Dalam proses ini, memperlakukan satu barel air terproduksi biaya $ 0,50; Perkiraan ini didasarkan pada aspek-aspek berikut: pedalaman (onshore) minyak lapangan lokasi, kedalaman berkisar 6.000-8.000 kaki, produktivitas baik yang lebih tinggi dari 1000 bb / d minyak, dan injeksi air terproduksi dari 5000 bbl / d [11]. Saat ini, beberapa aplikasi teknologi membran yang digunakan dalam fasilitas permukaan untuk menghasilkan pengolahan air. Sebaliknya, dalam proses hilir selama fase minyak penyulingan, kilang minyak bumi mengkonsumsi sejumlah besar air untuk proses operasi yang berbeda selama penyulingan. Menurut survei global terbaru yang dilakukan pada tahun 2011, 662 kilang memiliki kapasitas pengolahan lebih dari 88 juta bbl / d menggunakan berbagai macam proses (150) untuk menghasilkan sejumlah besar air terproduksi Pada bagian berikut, beberapa penelitian tentang kemajuan teknologi membran telah menunjukkan keberhasilan yang luar biasa dalam aplikasi pengolahan air terproduksi di industri perminyakan dalam skala pilot akan diulas. 2.1 Faktor Pendorong Penerapan teknologi membran di proses hulu dan hilir dalam industri perminyakan telah didorong oleh keinginan untuk mengatasi kekurangan pasokan air melalui daur ulang menghasilkan air sekaligus mematuhi peraturan lingkungan. Di antara penggunaan ini, aplikasi terbesar dalam hal menunjukkan perlunya teknologi membran terjadi di Angola. Di sini, 0,5 juta barel air pemrosesan bersumber dari air laut dan air air terproduksi yang dihasilkan dibuang sedang difiltrasi menggunakan membran NF untuk produksi air injeksi untuk mencegah terjadinya souring baik dan pembentukan skala sulfat. Bahkan, air tanpa sulfur diperoleh melalui membran NF teknologi di industri perminyakan sangat diinginkan untuk tujuan injeksi, seperti yang telah ditunjukkan dalam lebih dari 50 aplikasi skala besar dalam produksi minyak onshore dan offshore platform di seluruh dunia. Demikian pula, reklamasi air San Ardo proyek di California merupakan aplikasi skala terbesar teknologi membran RO 3

sebagai pos-pengobatan untuk dibuang atau penggunaan kembali air terproduksi. Semua faktor pendorong ini menunjukkan bahwa semakin meningkat peraturan lingkungan pengaruh penerapan teknologi membran, terutama karena teknologi tradisional telah gagal untuk memberikan yang efisien dan efeteknologi membran yang efektif (misalnya, menghapus partikulat terlarut kecil). Namun, beberapa aplikasi telah mengadopsi bahkan inisiatif lebih maju, seperti sebagai penggunaan kembali

air terproduksi diperlakukan melalui teknologi membran. Dalam penyulingan yang telah menggunakan teknologi membran untuk memenuhi standar pembuangan, sebagaimana dicatat oleh Peeters dan Theodoulou [14] dan Negri et al. [15], sebagian besar membran digunakan technologiesin studi ini dimulai antara tahun 2000 dan 2009. Fakta ini menunjukkan kebutuhan yang muncul untuk teknologi membran untuk memenuhi kebutuhan industri minyak bumi untuk mengelola air terproduksi.

Pembuangan

Penanganan air terproduksi pada proses hulu

Re-injeksi Sumur Pembuangan

Peningkatan perolehan kembali sekunder

Air proses

Pemakaian domestik

Pemakaian ulang

Aplikasi untuk irigasi

Resapan air tanah

Gambar 2. Ilustrasi kegunaan utama teknologi membran dalam pengolahan air terproduksi [1]

2.2 Kandungan air terproduksi Dengan melihat kembali beberapa aplikasi membran dalam penggunaan kembali air terproduksi skala industri, terdapat beberapa macam konsentrasi, dengan range dari 1,2 -200 mg/L untuk minyak, 1000-15000 mg/L untuk TDS, 20 - 2250 mg/L untuk COD, dan 5–4200 mg/L untuk TSS. Air terproduksi ini dapat menimbulkan tantangan besar untuk teknologi membran, terutama pada kandungan organiknya, di mana minyak mencapai 200 mg / L.[16] Selanjutnya, dalam sebuah studi oleh Drewes [17], fouling organik diamati dan konsentrasi TSS melebihi 4000 mg / L, mungkin mengakibatkan penyumbatan pori membran. Sebaliknya, kandungan garam dilaporkan memiliki nilai yang rendah, dan tingkat tertinggi dilaporkan adalah 15.000 mg / L [17], yang rendah dibandingkan dengan kandungan TDS di air laut, yang bisa berkisar dari 20.000 sampai 50.000 mg / L. Namun, karena studi yang ditinjau memiliki tujuan yang berbeda dengan penggunaan teknologi membran untuk penggunaan ulang air terproduksi dan penempatan membran sebagai tahap pre-treatament atau posttreatment, parameter yang sangat berpengaruh disini adalah kandungan minyak. Tapi, dalam beberapa studi

menjelaskan bahwa terdapat kasus-kasus dimana parameter-parameter lainnya dapat berpengaruh pada penurunan preforma penolakan membran. Contohnya pada adanya boron dalam air terproduksi. Pada pH rendah, boron rejection-nya akan rendah, namun seiring dengan meningkatnya pH, boron rejection-nya akan meningkat. Contoh lainnya adalah adanya kandungan silika, amonia dalam air terproduksi. Selain senyawa-senyawa yang disebutkan diatas, kehadiran senyawa organik di air terproduksi sangat terkait dengan konsentrasi minyak yang mencapai 200 mg/L. Kelarutan senyawa organik ini meningkat dengan naiknya pH sehingga operasi membran pada pH tinggi dapat mengurangi potensi fouling pada membran. 2.3 Efisiensi kinerja/performa Dalam penggunaan kembali air terproduksi untuk aplikasi yang menguntungkan, dilakukan penilaian pada efisiensi proses membran yang berbeda dengan memperhitungkan konfigurasi dan performa dari membran. Hasilnya, penggunaan membran RO paling banyak dimanfaatkan, dilanjutkan dengan membran UF. Membran UF digunakan sebagai pre-treatment untuk 4

umpan RO, dan digunakan juga pada akhir proses sebagai post-treatment. Membran MF digunakan pada sedikit aplikasi pre dam post treatment. Sedangkan aplikasi membran NF sangat terbatas. Akan tetapi terdapat sekitar 50 aplikasi membran NF digunakan untuk desulfurisasi air laut sebelum diinjeksikan ke sumur minyak. Setiap aplikasi membran adalah spesifik untuk satu daerah pertambangan minyak dan operator kilang karena terdapat perbedaan kondisi lingkungan dan peraturan mengenai penggunaan ulang air terproduksi dan juga perbedaan kandungan air terproduksi, yang menyebabkan perbedaan performa dari membran dalam pengolahan air terproduksi. Langkah pre-treatment untuk pengolahan air terproduksi yang tidak memadai menghasilkan perolehan (yield) yang buruk. Namun dengan membuat sistem membran yang terintegrasi dengan pengolahan konvensional yang memadai dapat menunjukkan hasil pengolahan dengan efisiensi tinggi [18].

Penggantian ini mengurangi produksi steam dari 13.3% menjadi 1.5%. Diperkirakan dengan penggantian ini, dapat menghemat sebesar $165,000 per tahun [1]. 3. Potensi aplikasi teknologi membran dalam industri perminyakan 3.1 Proses hulu Perlu adanya teknologi yang inovatif untuk mengurangi jumlah air terproduksi, karena ada 700.000 operasi kilang minyak dan 655 pemurnian di bumi.[23] Dalam konteks ini, teknologi membran yang terintegrasi sangat berpotensi di sistem pemisahan air sangat menjanjikan di industri membran dan perlu dilakukan investigasi lebih lanjut. Pengolahan injected water dengan teknologi membran diharapkan mengalami kemajuan yang sangat cepat, meningkatkan kebutuhan untuk mengkonservasi air laut atau air permukaan, yang merupakan sumber injection water, tidak hanya pada produksi minyak konvensional tetapi juga sumber minyak nonkonvensional.

2.4 Peristiwa fouling dan control Peristiwa fouling pada membran saat pengolahan air terproduksi sangat sering terjadi karena adanya zat yang berpotensi menjadi foulants. Foulants yang organik dalam air terproduksi seringkali berasal dari minyak dan zat aditif kimia yang digunakan pada pemrosesan minyak dan bersisa pada level tertentu. Pada pemrosesan air limbah perkotaan dengan membran, dapat ditemukan foulant organik seperti polisakarida, protein, asam lemak, surfaktan, dsb. Serupa dengan air limbah ini, air terproduksi dan air laut mengandung foulant organik. Perbedaan pada fouling dapat diperkirakan dengan jumlah foulant. Untuk foulant yang anorganik, pada air limbah kota dan air laut, terdapat silica, besi (III) hidroksida, aluminum oksida, kalsium fosfat, dsb. Ketika mengontrol fouling pada membran dari air terproduksi, beberapa studi telah mengembangkan berbagai macam teknik melalui penerapan prosedur pembersihan [19]. Metode-metode tersebut adalah pembersihan secara mekanik atau hidraulik dengan membbran flushing dan pembersihan kimia dengan reagen kimia. Asam klorida, asam sitrat dan natrium hidroksida merupakan reagen yang biasa digunakan untuk pembersihan membran secara kimia [20]. Prosedur pembersihan secara kimia yang memanfaatkan larutan surfaktan kaustik dan anionic lebih efektif dibandingkan asam dan metal chelating agents dalam memulihkan permeabilitas membran [21].

3.2 Proses hilir Pada umumnya, aplikasi masa depan dari teknologi membran yang sesuai pada sektor ini bergantung terutama pada penambahan efisiensi dari langkah pre-treatment membran. Kompleksitas dari komposisi air terproduksi memerlukan pre-treatment yang bertahap sebelum diumpankan ke membran, oleh sebab itu teknologi membran sebagai metode tunggal untuk pengolahan air terproduksi mungkin tidak menunjukkan efisiensi yang memadai Maka dari itu, UF dan RO membran adalah kandidat yang pas untuk pre dan post treatment, dilanjutkan dengan membran bioreaktor, untuk digunakan pada pengolahan di kilang minyak [24]. 4. Kecenderungan saat ini dan perspektif masa depan Penerapan teknologi membran dalam industri minyak bumi untuk air terproduksi menunjukkan potensi yang signifikan untuk masa depan, meskipun jumlah aplikasi di seluruh dunia saat ini masih dianggap tidak memadai dengan 700.000 ada sumur minyak aktif dan 655 kilang minyak [23]. Perkembangan teknologi membran dan aplikasinya banyak dimulai pada tahun 2000 dan terus meningkat selama satu dekade terakhir. Pada 1954-2014, membran RO digunakan di 150 aplikasi untuk multi-efek distilasi (44 aplikasi), multi-stage flash (63 aplikasi), elektrodialisis (10 aplikasi), dan teknologi pemrosesan hybrid (1 aplikasi). Satu dekade terakhir, implementasi teknologi membran RO mulai mengalami peningkatan. Sebaliknya, kapasitas (MGD) dari teknologi NF dan RO untuk pemrosesan air dan pengolahan air terproduksi sudah mendominasi sektor ini, 78% aplikasi. Implementasi teknologi membran ini paling banyak terjadi di negara penghasil minyak dan kebanyakan digunakan

2.5 Faktor ekonomi Salah satu faktor yang paling sering mengatur implementasi teknologi membran di industri perminyakan adalah faktor ekonomi. Teknologi membran menawarkan pilihan yang layak yang dapat mengurangi biaya operasional dan kebutuhan energi. Sebagai contoh, kilang minyak bumi menerapkan membran RO untuk menggantikan panas kapur pelunak air umpan boiler [22]. 5

untuk pengolahan process water atau injeksi air dari air payau, air laut, air sungai, dan air terproduksi [25-27]. Di dunia, permintaan air terus meningkat, persediaan air bersih akan terus berkurang, kesadaran tentang lingkungan mendorong terbentuknya peraturan baru mengenai standar pembuangan, industri perminyakan terpaksa akan membuat strategi baru mengenai manajemen air terproduksi. Perhatian khusus akan ditujukan pada teknologi membran dan kecenderungan saat ini menunjukkan bahwa ada harapan untuk teknologi membran akan berkembang dan akan terjadi perubahan fokus dari pembuangan dan re-injeksi air terproduksi menjadi pengurangan, pemakaian kembali, dan pendauran ulang. Untuk penggunaan kembali air terproduksi ini dapat menggunakan teknologi membran bioreaktor dan reverse osmosis.

membran akan meningkat seiring dengan perubahan fokus dari pembuangan dan re-injeksi menjadi pengurangan, pemakaian kembali, dan daur ulang, sehingga produsen minyak harus merubah strategi manajemen air terproduksi menuju ke penggunaan teknologi membran. Penggunaan teknologi membran ini dapat mengurangi biaya global dan menghasilkkan jumlah air untuk keberlanjutan sumber daya. Kedepannya, komunitas penelitian membran harus merubah fokus mereka dari aplikasi menjadi research and development agar menghasilkan banyak paten dibidang proses berbasis membran. Untuk kemajuan aplikasi membran saat ini, dibutuhkan 1. Referensi standar untuk air terproduksi dan komposisi fracking air limbah 2. Kontribusi zat aditif kimia di pembuangan air yang mengakibatkan fouling membran harus diselidiki. 3. Solusi kreatif untuk meminimalkan pembentukan air terproduksi dapat mencegah air limbah terbawa ke permukaan dengan teknologi membran terintegrasi. 4. Penelitian untuk mencapai zero liquid discharge dengan mendaur ulang air terproduksi di dalam proses penyulingan yamg memerlukan kualitas air yang rendah seperti air untuk crude washing, quench water, dsb 5. Penelitian untuk mengambil by-product dari air terproduksi seperti litium.

5. Kesimpulan Implementasi teknologi membran di industri perminyakan saat ini masih dalam masa pertumbuhan. Aplikasi teknologi membran saat ini sedang menunjukkan potensinya untuk memenuhi kebutuhan industri dan kelayakannya untuk pengolahan air terproduksi. Tantangan yang ada dalam teknologi membran ini adalah membran fouling yang terjadi karena adanya kontaminan kompleks dalam air terproduksi. Hal tersebut dapat diatasi dengan langkah pre-treatment yang memadai, modifikasi membran, pembuatan membran dari partikel berukuran nano, dan optimasi prosedur pembersihan. Saat ini, aplikasi teknologi membran di industri perminyakan menunjukkan kebutuhan akan teknologi

6

Daftar Pustaka REFERENCEs [1] [2] [3]

[4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21]

[22] [23] [24] [25] [26] [27]

S. Alzahrani, A.W. Mohammad, Challenges and trends in membrane technology implementation for produced water treatment: a review. Journal of Water Process Engineering, 4 (2014) 107-133. A. Fakhru’l-Razi, A. Pendashteh, L.C. Abdullah, D.R.A. Biak, S.S. Madaeni, Z.Z. Abidin, Review of technologies for oil and gas produced water treatment. Journal of Hazardous Materials, 170 (2009) 530-551. G. Li, T. An, J. Chen, G. Sheng, J. Fu, F. Chen, et al., Photoelectrocatalytic decontamination of oilfield produced wastewater containing refractory organic pollutants in the presence of high concentration of chloride ions. Journal of hazardous materials, 138 (2006) 392-400. E.T. Igunnu, G.Z. Chen, Produced water treatment technologies. http://ijlct.oxfordjournals.org/content/early/2012/07/04/ijlct.cts049.full (28 April 2016 23.19) J. Arthur, L. Daniel, G. Bruce, C. Patel, Technical summary of oil & gas produced water treatment technologies. http://www.all-llc.com/publicdownloads/ALLConsulting-WaterTreatmentOptionsReport.pdf (28 April 2016 22.07) I.G. Wenten, P.T.P. Aryanti, Khoiruddin, “Teknologi Membran dalam Pengolahan Limbah.” Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung, 2014. Lenntech, Nanofiltration, Available: http://www.lenntech.com/processes/pesticide/nanofiltration/nanofiltration.htm diakses 28-03-2016 I.G. Wenten, P.T.P. Aryanti. “Ultrafiltrasi dan Aplikasinya.” Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung, 2014. I.G. Wenten, Khoiruddin, P.T.P. Aryanti, A.N. Hakim. “Pengantar Teknologi Membran.” Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung, 2010. I.G. Wenten, A.N. Hakim, P.T.P. Aryanti. “Bioreaktor Membran untuk Pengolahan Limbah Industri.” Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung, 2014. B. Bailey, M. Crabtree, J. Tyrie, J. Elphick, F. Kuchuk, C. Romano, L. Roodhart,Water control, Oilfield Rev. 12 (2000) 30–51. J.M. Lee, T.C. Frankiewicz, Treatment of produced water with an ultrafiltration (UF) membrane – a field trial, in: SPE Annual Technical Conference and Exhibition, Society of Petroleum Engineers Inc., Dallas, TX, 2005. Global Water Intelligence, Produced Water Market: Opportunities in the Oil, Shale and Gas Sectors in North America, 1st ed., Media Analytics Ltd., New York, 2011. J. Peeters, S. Theodoulou, Membrane technology treating oily wastewater for reuse, in: CORROSION 2005, NACE International, Houston, TX, 2005. M.C. Negri, P. Gillenwater, M.D. Urgun, Emerging Technologies and Approaches to Minimize Discharges into Lake Michigan Phase 2, Module 3 Report, Technical Report, ANL-11/13, U.S. Department of Energy, 2011. X. Qiao, Z. Zhang, J. Yu, X. Ye, Performance characteristics of a hybrid membrane pilot-scale plant for oilfieldproduced wastewater, Desalination 225 (2008) 113–122. J.E. Drewes, An Integrated Framework for Treatment and Management of Produced Water, Technical Report, RPSEA/017122-12, U.S. Department of Energy, 2011. I.G. Wenten. “Intensifikasi Proses Berbasis Membran.” Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung, 2014. J. Mueller, Y. Cen, R.H. Davis, Crossflow microfiltration of oily water, J. Membr. Sci. 129 (1997) 221–235. Y. Wang, X. Chen, J. Zhang, J. Yin, H. Wang, Investigation of microfiltration fortreatment of emulsified oily wastewater from the processing of petroleum products, Desalination 249 (2009) 1223–1227. J.E. Drewes, P. Xu, D. Heil, G. Wang, Multibeneficial Use of Produced Water Through High-Pressure Membrane Treatment and Capacitive Deionization Technology, Tech. Rep. prepared by Colorado School of Mines for Bureau of Reclamation, U.S. Department of the Interior, 2009. U.S. Department of Energy, Installation of Reverse Osmosis Unit Reduces Refinery Energy Consumption, Technical Report, DOE/GO-102001-1355, 2001, Washington, DC. M. Radler, Worldwide oil production steady in 2011; reported reserves grow Oil Gas J. 109 (19) (2011) 26–29. AECOM, Petroleum Refining Water/Wastewater Use and Management, The International Petroleum Industry Environmental Conservation Association, London, 2010. Global Water Intelligence, Desalination Plants Inventory, Media Analytics Ltd., Oxford, 2012. I.G. Wenten, P.T.P. Aryanti, A.N. Hakim, “Teknologi Membran dalam Pengolahan Air.” Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung, 2014. I.G. Wenten. “Industri Membran dan Perkembangannya.” Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung, 2015.