Inilah paradoks air di pembangkit listrik: cooling tower menjaga turbin tetap dingin, tetapi blowdown-nya menyisakan limbah berkonsentrasi tinggi. Cooling tower tipikal beroperasi pada 3–4 cycles of concentration (COC, rasio pengentalan akibat evaporasi), sehingga TDS blowdown menjadi 3–4× kadar garam air baku www.powermag.com. Dalam contoh studi, blowdown mengandung ~1,2 mg/L Zn dan ~6,6 mg/L PO₄, bertetangga dengan oksida besi, kalsium fosfat, kalsium karbonat, magnesium silikat, serta skala silika/keras lainnya www.mdpi.com www.mdpi.com.

Regulasi menajamkan garis batas. Permen LH No.8/2009 menetapkan pH 6–9, Cl₂ bebas ≤1 mg/L, Zn ≤1 mg/L, dan PO₄ ≤10 mg/L untuk blowdown pembangkit termal text-id.123dok.com text-id.123dok.com. Tren global juga mengetat: usulan di AS menargetkan Zn ≲1 ppm dan memperketat fosfor dalam efluen, bahkan memperhitungkan Cu, Cr, amonia, TDS, dan lain-lain www.power-eng.com www.power-eng.com.

Baca juga: Pengolahan Limbah Secara Kimia

Karakteristik blowdown dan beban kontaminan

Blowdown cooling tower adalah aliran limbah berkonsentrasi, kaya kesadahan dan silika, plus bahan kimia perawatan. Pada 3–4 COC, salinitasnya menjadi 3–4× air baku www.powermag.com. Dalam salah satu studi, kandungan ~1,2 mg/L Zn dan ~6,6 mg/L PO₄ muncul bersama skala oksida besi, kalsium fosfat/karbonat, dan magnesium silikat yang memicu fouling www.mdpi.com www.mdpi.com.

baca juga: 

Pengertian dan Pengaruh TDS dan TSS Terhadap Kualitas Air

Baku mutu dan tren regulasi

Di Indonesia, baku mutu blowdown: pH 6–9, Cl₂ bebas ≤1 mg/L, Zn ≤1 mg/L, PO₄ ≤10 mg/L text-id.123dok.com text-id.123dok.com. Di AS, usulan batas Zn ≲1 ppm dan pembatasan fosfor yang sangat ketat menandai arah baru; beberapa yurisdiksi turut menakar Cu, Cr, amonia, TDS, dan parameter lain www.power-eng.com www.power-eng.com.

Rangkaian proses pengolahan bertahap

(1) Penyesuaian pH (pH adjustment). Langkah awal adalah menetralkan ke ~6,5–8,5; untuk presipitasi kontaminan, pH sering dinaikkan >~9. Menaikkan dari pH 8,6 ke ~10 secara dramatis meningkatkan penghilangan logam/kesadahan—total hardness naik dari ~40–64% ke ~72–95% saat pH di kisaran 9 tinggi www.powermag.com. Dosing asam/basa presisi, misalnya melalui pompa dosing seperti dosing pump, membantu kontrol pH; pengapuran atau soda kaustik memicu presipitasi Ca²⁺/Mg²⁺ dan Zn (Zn(OH)₂ mengendap di pH ~9–10).

(2) Presipitasi logam. Setelah pH di-set, ion terlarut (Zn²⁺, Cu²⁺, dll.) membentuk hidroksida/karbonat. Koagulan berbasis aluminium atau besi membentuk flok hidroksida; electrocoagulation/EC (koagulasi dengan arus listrik) dilaporkan sangat efektif menghilangkan Zn dan juga silika www.mdpi.com. Di praktik, presipitasi kimia konvensional (Ca(OH)₂/NaOH) lazim dipakai untuk mencapai Zn ≤1 mg/L www.power-eng.com text-id.123dok.com. Penggunaan bahan penunjang seperti coagulants dan flokulan dapat mempercepat pembentukan flok dan pengendapan.

(3) Penghilangan fosfat. Inhibitor korosi kerap menyumbang PO₄; kelebihannya harus diendapkan sebagai fosfat Fe/Al (dengan ferric chloride/aluminum sulfate) atau kalsium fosfat (dengan kapur). Sebagian fasilitas mengkristalkan magnesium–ammonium–phosphate/struvite lewat pengaturan pH dan penambahan Mg, yang memungkinkan pemulihan fosfor www.hmcoolingtower.com. Di sisi lain, beberapa beralih ke program kimia bebas fosfat untuk menghindari beban ini www.power-eng.com.

(4) Pemisahan padatan. Campuran presipitat (hidroksida, fosfat, koloid) dipisahkan dengan pengendapan/klarifikasi dan filtrasi. Unit seperti clarifier mengurangi beban TSS, lalu polishing melalui media pasir silika di sand filter atau penangkapan halus via cartridge filter menurunkan kekeruhan residual. Indonesia mengizinkan TSS ≤100 mg/L untuk proses utama text-id.123dok.com (meski regulasi spesifik blowdown berfokus pada konstituen terlarut). Lumpur yang mengendap (hidroksida logam, garam fosfat) didewatering dan dibuang sesuai izin, dibantu perangkat wastewater ancillaries.

(5) Polishing akhir. Bila diperlukan ambang lebih rendah atau reuse, tahap mikrofiltrasi/ultrafiltration (UF, membran dengan pori mikro) dapat menangkap koloid halus—unit ultrafiltration kerap dipakai sebagai pretreatment. Target logam jejak bisa dikelola lewat pertukaran ion—media ion exchange resin menjadi opsi. Efluen akhir kemudian dinetralkan/diamoniakan sesuai kebutuhan dan, bila diperlukan, didesinfeksi atau dideklorinasi (misalnya dengan dechlorination agent) sebelum dibuang.

Baca juga: 

Penerapan Sistem Biofilter dalam Pengolahan Limbah Air

Kinerja penghilangan dan kepatuhan

Dengan rangkaian di atas, uji coba menunjukkan kinerja tinggi: kombinasi electrocoagulation + klarifikasi pada pH tinggi menghilangkan silika sebesar 67–98% www.powermag.com dan penurunan Zn/PO₄ jauh di atas 90%. Hasil olahan ini memenuhi—bahkan melampaui—pedoman Indonesia text-id.123dok.com text-id.123dok.com serta batas internasional yang sebanding www.power-eng.com www.power-eng.com.

Opsi Zero Liquid Discharge (ZLD) di wilayah kering

Di lokasi sangat kering, skema Zero Liquid Discharge/ZLD (konsep tanpa pembuangan cair) semakin dipertimbangkan. Prinsipnya: blowdown yang telah diolah dikonsentrasikan oleh RO pemulihan tinggi (reverse osmosis, membran bertekanan) atau evaporator hingga tinggal padatan, lalu brine diuapkan/ dikristalkan—mendekati 100% pemulihan air untuk reuse. Paket membrane systems dan brackish-water RO lazim menjadi tulang punggung tahap awal.

Studi NREL pada PLT siklus gabungan menunjukkan implementasi ZLD (RO + brine concentrator + kolam evaporasi) memangkas pengambilan air baku ~18% pubs.acs.org. Sebagai pembanding, dry cooling menghemat lebih besar, tetapi ZLD menyamai manfaat dari sekadar menaikkan COC cooling tower. Konsekuensinya: ZLD intensif energi/biaya—projected levelized cost of water berlipat dua dengan RO pemulihan tinggi, dan konsumsi energi, meski tetap di bawah 1% output pembangkit, tidak sepele pubs.acs.org.

Dalam satu pilot, vacuum-assisted electro-distillation/VAED (destilasi bertekanan vakum dengan bantuan listrik) untuk brine RO menghilangkan 98–99% garam, menghasilkan kondensat bersih, pada konsumsi energi 1.750–620 kWh per 1.000 galon (≈460–160 kWh/m³) untuk TDS umpan 100.000–186.000 mg/L www.powermag.com. Pilot yang sama mencapai ~97% total water recovery (praktis tanpa pembuangan cair) dalam operasi stabil www.powermag.com. Di situs tandus dengan lahan luas, kolam evaporasi berlapis atau bahkan deep‑well injection juga digunakan, namun pakar memperingatkan potensi penumpukan kerak dan hambatan perizinan www.power-eng.com.

Kesimpulannya, pengolahan blowdown konvensional seperti di atas cukup untuk memenuhi aturan efluen saat ini text-id.123dok.com www.power-eng.com. Namun di wilayah kering, menuju ZLD atau near‑ZLD kian menarik ketika air makin berharga dan aturan makin ketat—air hasil olahan dapat dipakai ulang untuk make‑up, boiler feed, atau service water.

Sumber data dan performa merujuk pada regulasi Indonesia (Permen LH 08/2009) text-id.123dok.com text-id.123dok.com, ulasan pakar AS www.power-eng.com www.power-eng.com, studi sejawat tentang cooling‑water/ZLD pubs.acs.org www.mdpi.com www.mdpi.com, serta studi kasus performa/piloting www.powermag.com www.powermag.com www.powermag.com www.powermag.com.