Kelangkaan air bersih merupakan salah satu masalah yang menantang karena dampaknya yang luas pada berbagai aspek kehidupan manusia. Pertumbuhan industri yang semakin pesat menghasilkan limbah dengan jumlah yang semakin besar salah satunya limbah zat warna. Selain zat warna, sebagian besar pengotoran dalam air tanah disebabkan oleh asam humat. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik membran hibrida Poliviniliden fluorida (PVDF) termodifikasi Zeolit dan Zeolit-Aminopropiltrimetoksisilane (APS) untuk penyaringan zat warna. Preparasi membran dilakukan dengan menggunakan teknik inversi fasa. Konsentrasi filler Zeolit dan Zeolit-APS divariasikan 1%, 3%, 5% dan 7% b/b. Karakterisasi membran PVDF dilakukan melalui uji sudut kontak, uji porositas, uji morfologi, uji FTIR, dan uji SEM, dan permeabilitas-selektivitas asam humat dan metilen biru. Penambahan zeolit dan zeolit-APS mampu meningkatkan hidrofilisitas permukaan membran, porositas, permeabilitas, dan selektivitas terhadap asam humat dan metilen biru. Membran PVDF/Zeolit-APS 5% menunjukkan fluks air murni tertinggi sebesar 16,3 L/m2, fluks asam humat sebesar 16 L/m2 dan nilai fluks metilen biru sebesar 17,73 L/m2. Selain itu, hasil rejeksi yang diperoleh cukup tinggi (>90%) dengan nilai rejeksi asam humat sebesar 98% dan rejeksi metilen biru sebesar 97,9%. Penambahan Zeolit dan Zeolit-APS pada membran PVDF dapat meningkatkan sifat antifouling membran. Kinerja membran PVDF termodifikasi Zeolit-APS menunjukkan sifat antifouling yang menjanjikan selama uji filtrasi asam humat dan metilen biru (FRR > 90%). Membran PVDF/Zeolit-APS menunjukan sifat yang unggul dalam filtrasi asam humat maupun metilen biru dan berpotensi dalam pengolahan limbah pada skala yang lebih besar.