Air blowdown cooling tower sarat mineral dan bahan kimia. Dengan desain pengolahan yang tepat—pH netral, hardness dan silika turun tajam, serta TDS ditekan—aliran ini bisa masuk ke POME atau bahkan dipakai ulang.
Industri: Palm_Oil | Proses: Cooling_Systems
Di banyak pabrik kelapa sawit, blowdown cooling tower—purge air sirkulasi untuk menjaga konsentrasi garam—bukan sekadar air “sisa”. Volume ini bisa mencapai 10–20% dari debit cooling tower, dan kandungannya “berat” oleh mineral terlarut dan bahan kimia perawatan sistem (www.researchgate.net).
Contoh nyata: sebuah studi “Water A” menunjukkan ~1320 mg/L Na⁺, 400 mg/L Ca²⁺, 400 mg/L Mg²⁺, 208 mg/L Cl⁻, dan 5000 mg/L sulfat—TDS (total dissolved solids) di kisaran 7–8 g/L—serta pH sering 8–9 karena inhibitor korosi atau alkali (nepis.epa.gov). Tak heran, Soliman dkk. menegaskan blowdown industri “mengandung konsentrasi tinggi berbagai bahan kimia (misalnya scale dan corrosion inhibitors) dan polutan,” sehingga tidak layak dibuang langsung (www.researchgate.net).
Di Indonesia, praktiknya blowdown diarahkan ke sistem POME (Palm Oil Mill Effluent), namun efluen gabungan wajib memenuhi baku mutu ketat: BOD₅ ≤ 250 mg/L, COD ≤ 500 mg/L, TSS ≤ 300 mg/L, minyak & lemak ≤ 30 mg/L, amonia ≤ 20 mg/L, dan pH 6–9 (mail.saka.co.id). Meski blowdown berbasis anorganik (BOD/COD rendah), mineral dan logamnya harus dikendalikan agar tidak melanggar baku mutu atau mengganggu proses biologis POME.
Karakteristik Blowdown dan Regulasi
Blowdown cooling tower mengakumulasi hardness (CaCO₃/HCO₃⁻), magnesium, silika, fosfat dari antiscalant, klorida, serta inhibitor/agen korosi. Data komposisi tinggi—TDS 7–8 g/L dan sulfat 5000 mg/L—mencerminkan tantangan pH (~8–9) dan salinitas yang harus dinormalisasi sebelum ke POME atau outfall (nepis.epa.gov; www.researchgate.net). Pengawasan pembuangan tak berizin pada umumnya ketat; tujuan pengolahan ringkasnya: pH netral (~7), hardness dan silika turun, logam berat dan bahan kimia residu terkelola, serta—jika diperlukan—TDS ditekan.
Target Pengolahan Kunci
Pertama, koreksi pH (ke 6–9) untuk kepatuhan dan kompatibilitas proses biologis. Penyesuaian ini lazim via asam (H₂SO₄) atau CO₂; untuk kasus asam, basa seperti NaOH/kapur menaikkan pH. Dosis kimia presisi didukung dosing pump agar stabil.
Hardness (Ca²⁺/Mg²⁺) menjadi target utama: softening berbasis kapur–soda atau kaustik mengendapkan >95% Ca²⁺/Mg²⁺ (www.researchgate.net). Alternatifnya, penukar ion (ion-exchange) natrium melalui unit softener dengan resin penukar ion untuk polishing.
Silika (SiO₂/Si(OH)₄) memicu fouling. Elektrokoagulasi (EC—koagulasi menggunakan arus dan anoda Al/Fe) melaporkan ~99,5% removal; efisiensi stoikiometri 0,4–0,5 mol SiO₂ per mol Fe/Al ditambahkan (www.researchgate.net). Koagulasi garam Al/Fe juga efektif, didukung coagulants yang sesuai.
Logam berat (Fe, Cu, Zn, Ni, dll.) dari korosi harus turun hingga batas tipikal (<0,5 mg/L atau lebih rendah). Pengaturan pH ke ~8–9 mengonversi banyak logam menjadi hidroksida tak larut; koagulasi–flokulasi mempercepat pengendapan. Kasus uji menunjukkan tembaga ~0,25 mg/L turun hingga <15 ppb setelah pretreatment dan UF (www.scribd.com).
Padatan tersuspensi/kolloid dari korosi/scale dibersihkan melalui klarifikasi—termasuk sistem berpasir “ballasted” seperti Actiflo—dengan removal TSS >90%. Polimer flocculants membantu pencapaian turbiditas rendah.
Residu organik dari antiscalant atau antifoam dapat diserap oleh activated carbon. Untuk salinitas/TDS (klorida/sulfat), opsi membran—nanofiltrasi dan RO—menjadi andalan; misalnya nano filtration untuk penurunan hardness bertekanan lebih rendah, dan brackish-water RO untuk TDS hingga sekitar 10.000 mg/L. Elektrodialisis (ED—pemindahan ion via membran selektif dan medan listrik) juga dilaporkan mampu menghilangkan >90–95% ion mayor, termasuk ~96% SO₄²⁻ serta 93–95% Ca/Na (www.researchgate.net); pengenceran dengan air bersih tetap opsi darurat jika diizinkan regulasi.
Konfigurasi Proses Contoh
Penyaringan awal: saring debris >1 mm menggunakan unit seperti automatic screen, mengingat sumber air baku di pabrik sawit kerap membawa material kasar.
Koreksi pH awal: untuk blowdown alkalis (umum akibat chemical treatment), dosis asam (H₂SO₄ atau CO₂) menuju pH ~8,5 agar presipitasi optimal; bila asam (mis. pasca pencucian), naikkan pH ke ~7–8 dengan basa. Pengendalian presisi didukung dosing pump.
Softening/presipitasi kimia: penambahan kapur (Ca(OH)₂) dan soda ash (Na₂CO₃) atau NaOH mengeluarkan CaCO₃ dan Mg(OH)₂. Pada pH tinggi ini, Fe, Al, Zn, Cu ikut mengendap sebagai hidroksida. Target empiris: >95% removal hardness dan >90% presipitasi logam (www.researchgate.net). Antiscalant (fosfonat/polikarboksilat) dapat dioksidasi dengan dosis asam periodik atau pre‑ozonasi untuk membantu tahapan berikutnya.
Klarifikasi/flokulasi: endapan dipisahkan di clarifier/thickener; sistem kompak seperti lamela settler membantu footprint. Penambahan polimer meningkatkan settling; “ballasted floc” mampu menurunkan TSS ke <30 mg/L. Lumpur (CaCO₃, hidroksida logam, minyak/lemak) dikeluarkan dan didewatering.
Netralisasi pH: efluen softening umumnya masih alkalis (pH ~10–11) dan perlu dineutralkan ke ~7 lewat aerasi (absorpsi CO₂) atau asam encer; ini memastikan rentang pH 6–9 sesuai regulasi Indonesia (mail.saka.co.id).
Filtrasi dan adsorpsi: pasca klarifikasi, air melewati filter media ganda—pasir dan antrasit—seperti media sand silica untuk padatan residual; polishing organik via activated carbon. Banyak instalasi memakai penghalang mikro/ultrafiltrasi (UF) sebagai proteksi membran hilir; unit ultrafiltration cocok sebagai pretreatment RO.
Pengolahan lanjutan (opsional untuk reuse/standar ketat): tumpukan membran NF/RO atau ED. Single‑stage RO umumnya merecover 50–60% air (ide-tech.com), sehingga konfigurasi two‑pass atau RO+ED lazim. Konsentrat (brine) bisa dikembalikan ke unit presipitasi untuk kristalisasi—seperti skema MAX H₂O Desalter IDE yang mencapai >95% recovery (ide-tech.com). Pada desain sederhana, recovery RO dibatasi ~70% untuk menghindari masalah kristalisasi namun tetap menekan volume blowdown.
Disinfeksi (opsional): UV atau klorinasi di hilir dapat menonaktifkan mikroba; blowdown pada umumnya rendah patogen kecuali dalam skema recycle. Unit ultraviolet memberi inaktivasi tanpa bahan kimia.
Kinerja dan Hasil Nyata
Silika: EC dilaporkan menghilangkan ~99,5% silika terlarut (www.researchgate.net); rujukan lain menunjukkan efektivitas presipitasi pada air blowdown mengandung silika, kalsium, dan magnesium (www.researchgate.net).
Hardness: softening asam/basa menghilangkan >95% Ca/Mg (www.researchgate.net). Logam berat: presipitasi lazimnya menyisakan <0,1–0,5 mg/L logam terlarut; contoh Cu turun dari ~0,25 mg/L menjadi <0,015 mg/L dengan UF dan pretreatment (www.scribd.com).
TSS/minyak & lemak: flokulasi dan filtrasi menurunkan TSS hingga <30 mg/L dan oil & grease ke <10 mg/L—level yang dengan mudah kompatibel dengan persyaratan fasilitas POME (sering <50 mg/L TSS). TDS: elektrodialisis mampu mengurangi 90–96% ion mayor (contoh 96% sulfat, ~94% Ca/Na; www.researchgate.net).
Pada studi percontohan, kombinasi biologically activated carbon (BAC—karbon aktif yang diperkaya biofilm), UF, dan RO menurunkan konduktivitas blowdown ke ~80 µS/cm dan TOC ke ~70 µg/L—setara mutu ultrapure (www.scribd.com). Bahkan tanpa polishing membran penuh, integrasi softening plus UF/AC dapat menghasilkan kualitas mendekati air minum (~120 µS/cm, TOC <0,5 mg/L).
Reuse Air dan Dampak
Pengolahan blowdown untuk reuse atau pembuangan terkontrol mengurangi kebutuhan air make‑up. Müller dkk. menunjukkan bahwa mendaur ulang blowdown (alih‑alih makeup baru) memangkas water footprint cooling system ~13% (www.sciencedirect.com). IDE Technologies melaporkan >93% water recovery pada praktiknya (ide-tech.com), dan skema terintegrasi mencatat hingga 94% water recovery (ide-tech.com) serta >90% removal kontaminan (silika, hardness, logam) sambil memenuhi pH 6–9 dan parameter baku mutu.
Manfaat ekonomis–lingkungan nyata: semakin tinggi recovery, semakin kecil biaya disposal dan intake air, karena “recycling the treated blowdown back into the cooling tower…dramatically reducing the consumption of both blowdown and makeup water” (ide-tech.com). Untuk pabrik yang mengolah ratusan ton TBS per hari, penghematan 13% saja setara jutaan liter air per hari yang terselamatkan.
Kepatuhan dan Operasi Akhir
Desain yang tepat pada dasarnya mengubah blowdown menjadi aliran yang aman untuk POME maupun outfall: pH dinetralisasi, hardness/logam berat dikeluarkan lewat presipitasi–klarifikasi, TSS dipoles melalui filter media (misalnya anthracite untuk lapisan atas), organik dilucuti di karbon aktif, dan—bila perlu—TDS ditekan via tumpuk membran. Untuk proteksi membran, paket membrane systems berbasis UF–RO memberi jalan reuse yang konsisten.
Intinya: pengolahan blowdown yang efektif mampu mengonversi sebagian besar air terbuang menjadi makeup layak pakai sambil memenuhi seluruh batas pembuangan. Hasilnya terukur: hingga 94% water recovery (ide-tech.com), >90% penyingkiran kontaminan (silika, hardness, logam), dan efluen pada pH 6–9 (BOD/COD umumnya jauh di bawah batas). Strategi ini juga selaras dengan praktik pengelolaan awal—screening manual screen bila diperlukan hingga pengolahan fisik–kimia physical separation—yang membuat aliran lebih mudah ditangani unit POME.
(Rujukan: Houle dkk., EPA-600/7-79-220 nepis.epa.gov dan nepis.epa.gov; Soliman dkk. www.researchgate.net; Liao dkk. www.researchgate.net; Müller dkk. www.sciencedirect.com; Sumber Aneka Karya Abadi mail.saka.co.id; IDE Technologies ide-tech.com, ide-tech.com.)
