Pengolahan Air dan Limbah dengan Reaktor Membran Fotokatalitik

Pengolahan Air dan Limbah dengan Reaktor Membran Fotokatalitik Fira Salsabila Teknik Kimia, Institut Teknologi Bandung, Jalan Ganesa No. 10, Bandung, Indonesia [email protected]

Abstrak Teknologi membran telah lama dikenal dalam dunia industri, umumnya digunakan sebagai media pemisahan. Industri yang banyak menggunakan membran antara lain industri farmasi, kimia, petrokimia, pengolahan air dan limbah, desalinasi air, serta industri pemisahan gas. Reaktor membran fotokatalitik adalah teknologi hybrid berbasis membran yang menggabungkan reaksi fotokatalisis dengan membran. Dalam reaktor membran fotokatalitik, membran berperan sebagai pemisahan katalis dan produk yang telah didegradasi. Makalah ini berisi paparan mengenai reaktor membran fotokatalitik pada pengolahan air dan limbah. Terdapat paparan umum mengenai proses membran, teknik membran, serta kegunaan membran pada industri. Penjelasan mengenai reaksi yang terjadi pada fotokatalisis serta bahan yang dapat menjadi fotokatalis dideskripsikan pada makalah ini. Konfigurasi, jenis, dan keuntungan serta kerugian reaktor membran fotokatalitik secara umum maupun per konfigurasi dapat dilihat pada makalah ini. Kata kunci: reaktor membran fotokatalitik, fotokalatisis, fotokatalis, pengolahan air, pengolahan limbah

1.

Pendahuluan Membran telah lama dikenal di dunia industri berawal pada 1960an. Studi mengenai membran tercatat pada abad ke 18 [1]. Pada industri umumnya menggunakan membran sebagai media pemisahan. Industri yang banyak menggunakan membran antara lain industri farmasi, kimia, petrokimia, pengolahan air dan limbah, desalinasi air, serta industri pemisahan gas [2]. Membran polimerik hidrofobik telah banyak digunakan secara komersial pada proses pengolahan air dan limbah [3]. Dalam industri, membrane biasanya terpasang pada reaktor. Salah satu reaktor membran yang dapat digunakan adalah reaktor membran katalitik. Reaktor membran fotokatalitik mempunyai beberapa keuntungan dibandingkan fotoreaktor konvensioanal [4] sepertii (1) membran dapat membatasi pemakaian fotokatalis, (2) waktu tinggal molekul dalam reaktor dapat diukur, (3) pemisahan katalis dan produk dapat dilakukan secara simultan pada proses kontinu, (4) tidak perlu adanya proses tambahan untuk memisahkan katalis, (5) mengurangi biaya energi yang diperlukan dan ukuran instalasi, serta (6) fotokatalisis dapat didaur ulang untuk pemakaian lanjutan. 2.

Fotokatalisis Fotokatalisis adalah percepatan reaksi yang terinduksi oleh cahaya akibat adanya katalis cahaya atau yang biasa disebut fotokatalis [5]. Fotokatalisis adalah nama lain dari “Proses Oksidasi Lanjutan” (POLs) yang berbasis produksi spesi sangat reaktif yaitu radikal hidroksi (OH•) yang dapat mengoksidasi berbagai macam zat organik dengan cepat dan tidak selektif [6]. Pada fotokatalisis heterogen, katalis cahaya berupa padatan semi-konduzktor. Fotokatalisis dapat dilangsungkan dalam keadaan gas atau cairan. 1.1 Mekanisme Oksidasi Fotokatalitik Secara garis besar proses oksidasi fotokatalitik senyawa organik dalam air dapat dibagi menjadi beberapa langkah diantaranya [5, 7]:

1. Difusi reaktan dari cairan melalui lapisan pembatas ke antarmuka katalis pada larutan. 2. Difusi inter/intrapartikel reaktan ke arah permukaan sisi aktif katalis. 3. Adsorpsi paling sedikit satu jenis reaktan 4. Reaksi berada dalam fasa teradsorpsi. 5. Desorpsi produk. 6. Pelepasan pruduk dari daerah antarmuka ke cairan. Reaksi fotoinduksi pada tahap empat diaktivasi dengan cara adsorpsi foton dengan energi yang cukup [5]. Berikut adalah mekanisme reaksi oksidasi fotokatalitik dengan bantuan cahaya UV [7]: TiO2 +hν→ TiO2 (eCB− +hVB+) TiO2 (hVB+) + H2O → TiO2 +H+ +OH• TiO2 (hVB+) + OH−→ TiO2 +OH• TiO2 (eCB−) + O2→ TiO2 +O2•− O2•− +H+→ HO2• HO2• + HO2• → H2O2 +O2 TiO2 (eCB−) + H2O2→ OH• + OH− H2O2 +O2•−→ OH• + OH− +O2 H2O2 +hν→ 2OH• Organic compound + OH• → degradation products Organic compound + TiO2(hVB+) → oxidation products Organic compound + TiO2(eCB−) → reduction products

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12)

Mekanisme fotooksidasi yang berbeda dapat terjadi saat iradiasi zat pewarna oleh cahaya tampak sehingga oksidasi-pekacahaya berlangsung. 1.2 Fotokatalisis Fotokatalis dikarakterisasi dengan cara : (1) aktivitas yang tinggi, (2) resistansi terhadap stabilitas pemakaian jangga panjang pada temperatur yang ditinggikan, (3) kestabilan mekanik dan resistansi terhadap erosi, (4) tidak memiliki selektifitas dalam beberapa hal, dan (5) kestabilan fisika dan kimia dalam berbagai kondisi. Selain itu diharapkan fotokatalis tidak hanya memanfaatkan sinar UV melainkan sinar tampak dan tidak mahal. Fotokatalis banyak menggunakan

bahan semikonduktor seperti oksida dan sulfida walaupun fotokatalis dengan performa kerja terbaik adalah titania [8,9]. Persiapan fotokatalis berupa sinar tampak sangat penting secara pelaksanaan dan ekonomi. Faktor yang dapat mempengaruhi fotokatalisis antara lain [7, 8, 10]: desain reaktor, panjang gelombang cahaya, intensitas cahaya, pemuatan fotokatalis, konsentrasi awal reaktan, temperatur, pH, kandungan oksigen, dan keberadaan ion-ion. Desain Reaktor. Fotoreaktor dapat dibagi menjadi dua bagian utama: (1) fotoreaktor dengan unggun tetap dan (2) fotoreaktor batch dengan slurry. Kedua reaktor ini mempunyai keuntungan dan kerugian masingmasing. Reaktor ini dikarakterisasi dengan perbandingan antara luas permukaan dengan volume serta ketidakefektifan yang dilihat dari kemampuan absopsi dan menghamburkan cahaya pada medium reaksi [11]. Panjang Gelombang Cahaya. Fotokatalis yang paling sering digunakan seperti TiO2 mengabsorpsi iradiasi dibawah rentang cayaha tampak sehingga setidaknya cahaya yang dibutuhkan adalah sinar UV yang dapat diperoleh dari lampu buatan atau radiasi matahari. Sumber cahaya yang paling sering digunakan adalah lampu sinar UV buatan yang mengemisikan sinar UV-A dengan panjang gelombang maksimum antara 355-365 nm atau UV-C berupa lampu antikuman dengan panjang gelombanng maksimum sekitar 254 nm. Lampu sinar UV buatan sering digunakan karena dapat menghasilkan fluksi foton yang lebih besar. Intensitas Cahaya. Efek yang diberikan oleh intensitas cahaya terhadap kinetika reaksi fotokatalitik dapat dikarakterisasi sebagai berikut [12]: 1. Pada intensitas rendah (0–20mW/cm2), laju reaksi meningkat secara linear dengan adanya penambahan intensitas cahaya (orde satu). 2. Pada intensitas intermediet kurang lebih 25 mW/cm2, laju reaksi bergantung pada akar dari intensitas cahaya (orde setengah). 3. Pada intensitas tinggi laju reaksi tidak bergantung pada intensitas cahaya. Pemuatan Fotokatalis. Secara umum, peningkatan muatan katalis dapat meningkatkan luas permukaan katalis yang tersedia untuk adsorpsi dan degradasi. Sebaliknya, peningkatan konsentrasi fotokatalis meningkatkan opasitas larutan yang mengakibatkan pengurangan penembusan fluksi foton dalam reaktor. Laju awal fotoreaksi berbandinglurus dengan massa katalis yang terdapat di dalam larutan. Akan tetapi, saat muatan katalis melebihi batas tertentu, laju reaksi menjadi tidak bergantung pada jumlah katalis dan laju reaksi akan menjadi konstan atau bahkan menurun dengan adanya peningkatan konsentrasi katalis. Konsentrasi Awal Reaktan. Pada umumnya, laju degradasi polutan organik meningkat seiring dengan meningkatnya konsentrasi awal polutan ke tingkat tertentu dan peningkatan konsentrasi lanjutan mengarahkan pada pengurangan laju degradasi [10].

Laju fotodekomposisi dapat dijelaskan dengan model Langmuir-Hinshelwood sebagai berikut: −

𝑑𝑐 𝑑𝑡

=

𝑘1 𝐾𝑐 1+𝐾𝑐

(13)

Setelah diintegrasi: 𝑐

ln ( 𝑐0 ) + 𝐾(𝑐0 − 𝑐) − 𝑘1 𝐾𝑡

(14)

Temperatur. Sistem fotokatalitk tidak membutuhkan pemanasan dan umumnya fotodekomposisi dioperasikan pada suhu ruang yang direkomendasikan antara 20-80°C [7, 8, 10]. Pada suhu yang sangat rendah yaitu dibawah 0°C aktivitas berkurang dan laju tahap pembatas menjadi desorpsi produk akhir dari permukaan katalis. Sebaliknya, jika temperatur meningkat diatas 80°C dan mendekati titik didih air, adsorpsi eksotermik dari polutan menjadi tidak disukai dan menjadi laju tahap pembatas sehingga aktivitas menurun [7,10]. Pada suhu 20-60°C, peningkatan suhu reaksi dapat meningkatkan laju fotodekomposisi. Nilai pH. Pengaruh pH pada degradasi fotokatalitik senyawa organik dalam air berhubungan terutama dengan (I) keadaan ionisasi permukaan TiO2, (II) posisi valensi dan pita konduksi dari fotokatalis, (III) aglomerasi partikel TiO2 dan (IV) pembentukan radikal hidroksil [10]. Efek yang ditimbulkan oleh pH sangat rumit dan kompleks sehingga nilai pH optimal yang dibutuhkan untuk tiap aplikasi perlu ditentukan berdasarkan basis pada investigasi tahap awal. Kandungan Oksigen. Oksigen memainkan peranan penting sebagai pengumpul elektron pada proses fotodegradasi. Ditemukan bahwa kehadiran oksigen mungkin menghambat atau meningkatkan tingkat fotodegradasi tergantung pada mekanisme degradasi polutan [7]. Keberadaan Ion-Ion. Anion anorganik alami di perairan, seperti Cl-, NO3-, SO42-, CO32- dan HCO3-, bertindak sebagai lubang (h +) dan pengumpul radikal hidroksi [10]. Akibatnya, anion anorganik radikal, misalnya NO3•, CO3•-, dll, terbentuk. Meskipun reaktivitas radikal ini dapat dipertimbangkan, mereka tidak sereaktif h + dan OH•. Oleh karena itu, penurunan efisiensi fotodegradasi dengan keberadaan ion anorganik biasanya diamati, yang terutama disebabkan oleh adsorpsi ion ini pada permukaan TiO2 [10]. 3.

Proses dalam Membran Salah satu cara pemisahan yang paling banyak digunakan dalam industri adalah melalui proses membran. Industri yang banyak menggunakan pemisahan melalui membran antara lain industry makanan, kimia, farmasi, kosmetik, petrokimia, desalinasi air, pengolahan air dan limbah air serta industri elektronik. Pemisahan melaui membran memiliki keuntungan antara lain; a. Konsumsi energi dan kimia yang rendah.

b. Operasi yang dapat dikendalikan dengan otomatis dan tunak pada proses kontinu. c. Biaya pemeliharaan yang rendah. d. Dapat memproduksi air dengan kualitas baik Proses berbasis membran dapat dibedakan berdasarkan gaya dorongya seperti perbedaan tekanan, konsentrasi, temperature, dan elektrik [2, 3]. Proses membran berdasarkan perbedaaan tekanan: Mikrofiltrasi, Ultrafiltrasi, Nanofiltrasi, dan Reverse osmosis. Proses membran berdasarkan perbedaaan konsentrasi: Pervaporasi, Membran cair, Dialisis, dan Pemisahan gas. Proses membran berdasarkan perbedaaan temperatur: Termodialisis dan Membran distilasi. Proses membran berdasarkan perbedaaan elektrik: Elektrodialisis dan Elektrodionisasi. Proses pemisahan dengan membran dapat dilakukan dengan sistem aliran buntu atau sistem aliran silang. Pada sistem aliran buntu aliran masuk umpan melalui membran dan menjadi filtrat sehingga saat zat yang telah terpisah meningkat maka akan terjadi penumpukan residu filtrasi yang akan mengurangi kinerja filtrasi. Oleh karena itu membran sistem aliran buntu tidak cocok untuk industri yang menghasilkan produk dalam skala yang besar. Sedangkan pada sistem aliran silang aliran masuk umpan berada pada sisi hulu membran bergerak sejajar dengan permukaan membran serta filtrat pada sisi hilir membran bergerak menjauh dari membran dengan arah tegak lurus permukaan membran. Umpan yang tidak terfiltrasi dan dicuci dan didaur ulang ke dalam tangki. Kelebihan sistem aliran silang yaitu meminimalisir adanya fouling atau sumbatan pada membran. 4.

Reaktor Membran Fotokatalitik Proses membran hibrid berkatalis cahaya dilakukan dalam peralatan yang disebut “reaktor membran fotokatalitik” atau PMRs. Secara umum, reaktor membran fotokatalitik dibagi menjadi dua bagian utama yaitu (1) reaktor dengan katalis yang menyatu dengan larutan (suspensi) pada aliran umpan dan (2) reaktor dengan katalis yang terdapat pada membran [13]. 4.1. Konfigurasi dan Desain PMRs Pada reaktor membran fotokatalitik dengan fotokatalis yang tersuspensi dapat dibedakan menjadi tiga konfigurasi utama berdasarkan tujuan instalasi fotoreaktor yaitu posisi peletakkan sumber cahaya antara lain [14]:

a. Di atas atau dalam tangki umpan (Gambar 1) b. Di atas modul membrane (Gambar 2) c. Di atas atau dalam reservoir tambahan yang terletak di antara tangki umpan dan modul membrane (Gambar 3) 4.2. PMRs dengan TiO2 Diam pada Membran Pada PMRs dengan TiO2 yang tidak bergerak, membran bertindak sebagai penghalang molekul yang berada dalam larutan. Fotodekomposisi polutan berlangsung pada permukaan membran atau di dalam pori saat membran fotokatalitik diaplikasikan pada reaktor. Pembuatan membran fotokatalitik dapat dilakukan dengan berbagai cara antara lain seperti pada tabel 1 [15]. Konfigurasi yang paling banyak digunakan adalah membran fotokatalitik dengan lapisan fotoaktif sedangkan konfigurasi yang paling sedikit digunakan adalah membran fotokatalitik tanpa lapisan kulit fotoaktif. Kerugian dari konfigurasi ini adalah aliran yang sudah dimurnikan hanya berupa filtrat. Berdasarkan Augugliaro dkk [13], keuntungan utama dari PMRs yang menggunakan membran fotokatalitik yaitu konfigurasi ini membolehkan terjadinya minimalisir resistansi transfer massa antara kumpulan cairan dengan permukaan semikonduktor. Sebagai akibat dari adanya perpindahan paksa reaktan oleh konveksi di dalam pori membuat laju reaksi meningkat dibandingkan dengan pepindahan secara difusi konvensional. PMRs dengan membran fotokatalitik adalah solusi tepat untuk mengolah air dan limbah air. Keuntungan serta kerugian dari PMRs dengan TiO2 diam pada membran dapat dilihat pada Tabel 2. 4.3. PMRs dengan TiO2 Tersuspensi Reaktor membran fotokatalitik menggunakan TiO2 tersuspensi adalah fotokatalisis dengan kombinasi berbagai proses membran. Pada konfigurasi membran ini, membran dengan bahan non-anyam diaplikasikan untuk memisahkan TiO2. Keuntungan utama yang didapatkan dari aplikasi proses membran yaitu (1) Kemudahan pemisahan partikel katalis dari larutan yang diolah dan (2) kemungkian untuk mendapatkan kembali fotokatalis sehingga dapat digunakan kembali untuk pengolahan selanjutnya [15].

Gambar 1. PMRs dengan fotokatalis berbentuk suspensi dengan peletakan sumber cahaya pada tangki umpan (diadaptasi dari [15])

Gambar 2. PMRs dengan fotokatalis berbentuk suspensi dengan peletakan sumber cahaya pada modul membran (diadaptasi dari [15])

Gambar 3. PMRs dengan fotokatalis berbentuk suspensi dengan peletakan sumber cahaya pada tangki tambahan diantara modul membran dan tangki umpan (diadaptasi dari [15]) Tabel 1. Pembuatan membran fotokatalitik Membran Fotokatalitik Membran komposit TiO2/Al2O3 Membran asimetrik keramik titania murni TiO2 tersuspensi dalam polimer atau membran metalik Membran polimer yang mengandung partikel TiO2 yang terperangkap di dalam struktur membran saat tahap pembentukan membran

Referensi [16-19] [20] [21] [4, 22-24]

Tabel 2. Keuntungan dan kerugian dari PMRs dengan TiO2 immobilized pada membran [15] Keunggulan Kelemahan Selama aktivitas TiO2 tinggi maka katalis tidak perlu Keefektifan degradasi lebih rendah dibandingkan dipisahkan dan didaur ulang dengan katalis tersuspensi Tidak terjadi fouling dikarenakan adanya partikel TiO2 Sulit untuk menentukan perbandingan umpan katalis terhadap larutan Berkurangnya fouling karena sifat hirofilik dati TiO2 Membran polimer beresiko rusak disebabkan adanya dan dekomposisi kontaminan organik yang membentuk sinar UV lapisan gel Kontaminan terdekomposisi menjadi umpan atau Kebutuhan untuk mengganti membran saat katalis permeat kehilangan aktivitasnya PMRs yang paling sering diobservasi adalah sistem coupling hibrid fotokatalisis dengan ultrafiltrasi dan mikrofiltrasi karena sistem tersebut sudah banyak diaplikasikan untuk memisahkan berbagai macam polutan seperti farmasi, bisfenol, limbah air sintetik, zat pewarna dan lainnya dari air. Rejeksi fluksi filtrate dan pengendapan atau fouling pada membran yang disebabkan oleh keberadaan partikel TiO2 merupakan masalah utama yang terjadi pada PMRs yang memanfaatkan mikrofiltrasi, ultrafiltrasi, serta nanofiltrasi. Pada umumnya ketika konsentrasi umpan meningkat maka akan terjadi rejeksi fluksi filtrat. Faktor utama yang mempengaruhi fouling pada membran yang disebabkan oleh adanya TiO2 antara lain: (1) komposisi larutan umpan seperti pH dan kekuatan ionic dan (2) kondisi hidrolik. Ditemukan bahwa pengaruh pemuatan TiO2 pada fluksi filtrate sangat berbeda pada setiap pH [25]. Tujuan utama dari proses coupling fotokatalisis dengan teknik membran adalah pemisahan dan perolehan kembali partikel fotokatalis. Proses membran berbasis perbedaan tekanan efektif dalam menahan partikel TiO2 [15]. Berdasarkan literature [26-28] dapat disimpulkan bahwa proses membran berbasis tekanan sangat efektif dalam memisahkan partikel fotokatalis dari campuran reaksi. Keefektifan fotodegradasi dan kualitas filtrat sangat bergantung pada karakteristik membran dan proses membran serta parameter proses yang digunakan. Hal yang penting diperhatikan antara lain: a. waktu tinggal atau waktu retensi hidrolik b. modus operasi seperti batch atau kontinu, sistem aliran buntu atau silang, reaksi langsung atau dengan intermediet c. karakter pemisahan membran Membran mikrofiltrasi dan ultrafiltrasi tidak dapat menahan senyawa dengan berat molekul yang kecil sehingga produk utama dan produk samping dari fotodegradasi tidak memenuhi karakteristik pemisahan membran dan keduanya akan dipindahkan melalui filtrat. Dari pembahasan di atas dapat disimpulkan bahwa segala jenis PMRs dengan katalis tersuspensi efektif dalam menahan partikel fotokatalis. Akan tetapi mereka kurang efisien dalam memisahkan produk utama dan

produk samping hasil fotodegradasi larutan uji. Peningkatan kualitas filtrate dapat dilakukang dengna membran distilasi sedangkan produksi air murni dengan cara ini dibandingkan dengan menggunakan teknik membran berbasis tekanan [15]. Dialisis, pervaporasi, dan membran dialysis terhadap fotokatalis agar didapatkan hibridisasinya dapat digunaka untuk meminimalisir terbentuknya endapan atau fouling partikel TiO2 pada membran. 5.

Aplikasi Membran Membran telah banyak digunakan dalam industri maupun masyarakat umum sebagai media pengolahan air dan limbah. Desalinasi adalah salah satu aplikasi membran yang telah menyebar diseluruh dunia untuk pemenuhan kebutuhan air bersih. [2, 3]. Produk dari desalinasi adalah air minum, air demineralisasi, dan elektrodialisis. Selain sebagai media desalinasi, membrane juga digunakan sebagai media akuakultur. Akuakultur adalah usaha mengembangkan produk alami dari perairan dalam sistem terkendali yang berguna untuk memenuhi kebutuhan pangan sector perikanan [3]. Membran memiliki prospek pengebangan yang baik dalam dunia industri seperti membran aquaporin, fuel cell, aplikasi medis seperti hemodialysis, hati buatan, rekayasa jaringan, pancreas buatan, controlled drug delivery dan oksigenator darah [29]. 6.

Kesimpulan Karakterisasi beberapa konfigurasi proses hybrid dari coupling fotokatalisis dan teknik membran serta pemisahan partikel kontaminasi dapat dilihat pada pembahasan diatas. Membran fotokatalitik yang dibahas antara lain: (1) reaktor dengan katalis yang menyatu dengan larutan (suspensi) pada aliran umpan dan (2) reaktor dengan katalis yang terdapat pada membran. Beberapa keunggulan dan kerugiannya juga dibahas di makalah ini.

Daftar Pustaka REFERENCES [1] I.G. Wenten. “Industri Membran dan Perkembangannya.” Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung, 2015. [2] I.G. Wenten, P.T.P. Aryanti, Khoiruddin. “Teknologi Membran dalam Pengolahan Limbah.” Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung, 2014. [3] I.G. Wenten, P.T.P. Aryanti, A.N. Hakim. “Teknologi Membran dalam Pengolahan Air.” Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung, 2014. [4] R. Molinari, L. Palmisano, E. Drioli, M. Schiavello, Studies on various reactor configurations for coupling photocatalysis and membrane processes in water purification. Journal of Membrane Science, 206 (2002) 399-415. [5] T. Van Gerven, G. Mul, J. Moulijn, A.Stankiewicz. A review of intensification of photocatalytic processes. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification, 46 (2000) 781-789. [6] D. Ljubas, Solar photocatalysis—a possible step in drinking water treatment. Energy, 30 (2005)1699-1710. [7] J.-M. Herrmann, Heterogeneous photocatalysis: state of the art and present applications In honor of Pr. RL Burwell Jr. (1912–2003), Former Head of Ipatieff Laboratories, Northwestern University, Evanston (Ill). Topics in Catalysis, 34 (2005) 4965. [8] P.R. Gogate, A.B. Pandit, A review of imperative technologies for wastewater treatment I: oxidation technologies at ambient conditions. Advances in Environmental Research, 8 (2004) 501-551. [9] A. Fujishima, T.N. Rao, D.A. Tryk, Titanium dioxide photocatalysis. Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews, 1 (2000) 1-21. [10] J.-M. Herrmann, Heterogeneous photocatalysis: fundamentals and applications to the removal of various types of aqueous pollutants. Catalysis today, 53 (1999) 115-129. [11] K. Kabra, R. Chaudhary, R.L. Sawhney, Treatment of hazardous organic and inorganic compounds through aqueous-phase photocatalysis: a review. Industrial & engineering chemistry research, 43 (2004) 76837696. [12] M. N. Chong, B. Jin, W. K. Christopher, C. Chow, Chris Saint C. Recent Developments in Photocatalytic Water Treatment Technology. Beijing. 2002. [13] V. Augugliaro, M. Litter, L. Palmisano, J. Soria, The combination of heterogeneous photocatalysis with chemical and physical operations: A tool for improving the photoprocess performance. Journal of

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[24]

Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews, 7 (2006) 127-144. Ed. Basile A.. Handbook of Membrane Reactors: Reactor Types and Industrial Applications. Cambridge: Woodhead Publishing Limited. 2013. p. 815 S. Mozia. Photocatalytic membrane reactors (PMRs) in water and wastewater treatment. A review. Separation and Purification Technology, 73 (2010) 71-91. T. Tsuru, T. Toyosada, T. Yoshioka, M. Asaeda, Photocatalytic Reactions in a Filtration System through Porous Titanium Dioxide Membranes. Journal of chemical engineering of Japan, 34 (2001) 844-847. H. Zhang, X. Quan, S. Chen, H. Zhao, Y. Zhao, The removal of sodium dodecylbenzene sulfonate surfactant from water using silica/titania nanorods/nanotubes composite membrane with photocatalytic capability. Applied surface science, 252 (2006) 8598-8604. W.-Y. Wang, A. Irawan, Y. Ku, Photocatalytic degradation of Acid Red 4 using a titanium dioxide membrane supported on a porous ceramic tube. Water research, 42 (2008) 47254732. H. Zhang, X. Quan, S. Chen, H. Zhao, Y. Zhao, Fabrication of photocatalytic membrane and evaluation its efficiency in removal of organic pollutants from water. Separation and purification technology, 50 (2006) 147-155. I.R. Bellobono, F. Morazzoni, R. Bianchi, E.S. Mangone, R. Stanescu, C. Costache, P.M. Tozzi, Solar energy driven photocatalytic membrane modules for water reuse in agricultural and food industries. Pre-industrial experience using striazines as model molecules. International Journal of Photoenergy, 7 (2005) 87-94. R. Molinari, M. Mungari, E. Drioli, A. Di Paola, V. Loddo, L. Palmisano, M. Schiavello, Study on a photocatalytic membrane reactor for water purification. Catalysis Today, 55 (2000) 71-78. R. Molinari, F. Pirillo, M. Falco, V. Loddo, L. Palmisano, Photocatalytic degradation of dyes by using a membrane reactor. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification, 43 (2004) 1103-1114. J. Kleine, K.-V. Peinemann, C. Schuster, H.-J. Warnecke, Multifunctional system for treatment of wastewaters from adhesive-producing industries: separation of solids and oxidation of dissolved pollutants using doted microfiltration membranes. Chemical engineering science, 57(2002) 1661-1664. R.E. Morris, E. Krikanova, F. Shadman, Photocatalytic membrane for removal of organic contaminants during ultra-purification of water. Clean technologies and environmental policy, 6 (2004) 96-104.

[25] W. Xi, S.-U. Geissen, Separation of titanium dioxide from photocatalytically treated water by cross-flow microfiltration. Water Research, 35 (2001) 1256-1262. [26] K.-W. Choo, D.-I. Chang, K.-W. Park, M.-H. Kim, Use of an integrated photocatalysis/hollow fiber microfiltration system for the removal of trichloroethylene in water. Journal of hazardous materials, 152 (2008) 183-190. [27] Y. Meng, X. Huang, Q. Yang, Y. Qian, N. Kubota, S. Fukunaga, Treatment of polluted river water with a photocatalytic slurry reactor using low-pressure mercury lamps coupled with a membrane. Desalination, 181 (2005) 121-133. [28] X. Huang, Y. Meng, P. Liang, Y. Qian, Operational conditions of a membrane filtration reactor coupled with photocatalytic oxidation. Separation and purification technology, 55 (2007) 165-172. [29] I.G. Wenten. “Teknologi Membran: Prospek dan Tantangannya.” Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung, 2015. [30] A. Basile, A. Cassano, N.K. Rastogi. Advances in Membrane Technologies for Water Treatment: Materials, Processes. New York. 2005