Fouling membran RO mengacu pada perubahan ireversibel yang terjadi ketika partikel, zat koloid, atau makromolekul dalam suatu material berinteraksi secara fisik, kimia, atau mekanis dengan membran. Interaksi ini menyebabkan adsorpsi atau pengendapan pada permukaan membran atau di dalam pori-porinya, menyebabkan penyempitan atau penyumbatan pori-pori, yang pada gilirannya mengurangi fluks permeasi dan merusak karakteristik pemisahan.
Berdasarkan jenis foulant, membran fouling dapat dikategorikan menjadi empat jenis:
Fouling anorganik: Disebabkan oleh garam anorganik yang jarang larut yang mudah membentuk kerak, seperti karbonat dan sulfat.
Kotoran organik: Terutama karena zat organik terlarut seperti zat humit, polisakarida, dan protein yang ada dalam air umpan.
Fouling koloid: Melibatkan akumulasi partikel koloid pada permukaan membran.
Pengotoran biologis: Hasil dari pertumbuhan dan aktivitas metabolisme mikroorganisme, yang mengarah pada pembentukan biofilm pada membran.
Studi terbaru telah menunjukkan bahwa sifat-sifat permukaan membran secara langsung mempengaruhi tingkat pengotoran dalam aspek-aspek berikut:
Hidrofilisitas permukaan membran: Sebagian besar foulant bersifat hidrofobik. Permukaan membran hidrofilik dapat mengikat molekul air, membentuk lapisan hidrasi "air bebas" yang menghambat kontak langsung dan adsorpsi foulant pada permukaan membran.
Kekasaran permukaan membran: Semakin dekat ukuran foulant dengan kekasaran permukaan membran, semakin besar kemungkinan adsorpsi dan pengendapan akan terjadi pada permukaan membran.
Caj permukaan membran: Foulant bermuatan dapat mengalami tarikan atau tolakan elektrostatis dengan permukaan membran. Ketika muatan foulant dan permukaan membran berlawanan, daya tarik elektrostatik mempercepat adsorpsi foulant.
Ukuran pori membran: Ketika ukuran pori membran lebih besar dari ukuran partikel foulant, foulant dapat langsung memasuki pori-pori membran, yang menyebabkan penyumbatan pori-pori.
Memahami faktor-faktor ini sangat penting untuk mengembangkan strategi untuk mengurangi pengotoran membran dan meningkatkan kinerja membran dalam berbagai aplikasi.