Teknologi Ultrafiltrasi telah membuktikan keuntungan dalam hal sisi ekonomi, pengoperasian cukup mudah dan ramah lingkungan. Proses pra-perlakuan koagulasi menggunakan proses membran merupakan langkah yang banyak digunakan untuk menghilangkan kandungan BO serta dapat meminimalisir fouling pada membran. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh pra perlakuan koagulasi terhadap peningkatan kinerja membran pada proses hibrid koagulasi dua-tahap dan membran UF SA dengan beberapa jenis koagulan Al2(S04)3, AlCl3, FeCl3, dan FeSO4 dan menganalisis pemodelan fouling yang tepat untuk mengetahui potensial fouling pada proses hibrid koagulasi dua-tahap dan membran UF SA terhadap koagulan terbaik. Proses koagulasi tahap satu diawali dengan menentukan dosis optimum masing-masing koagulan dengan durasi waktu selama enam puluh menit dengan masing-masing dosis 80 mg pada Al2(S04)3, ACl3, FeSO4 dan 40 mg pada FeCl3. Koagulasi tahap dua dilakukan untuk menentukan dosis rasio pembagian dosis optimum sedangkan proses koagulasi dua tahap hibrid membrane UF SA dilakukan untuk menentukan rasio optimum. Penggunaan proses pra-perlakuan koagulasi dua-tahap dapat meningkatkan fluks permeat dibandingkan dengan tanpa pra-perlakuan. Koagulan terbaik dengan penyisihan terbesar namun dengan dosis terkecil pada koagulan berbasis besi FeCl3 dengan nilai fluks hingga 158,462 L/m2.jam dengan penyisihan sebesar 97% (UV254) dan 91% (UV456). Model fouling yang paling tepat dalam menjelaskan fenomena fouling pada proses hibrid koagulasi dua-tahap dan membran UF-SA dalam menyisihkan bahan organik effluen IPAL domestik adalah ketiga model cocok untuk merepsentasikan nilai fouling.