Refinery rata-rata memakai ~2,5 galon air per galon crude, dan blowdown menara pendingin membawa TDS ~1.300 mg/L, fosfat ~5–7 mg/L, zinc ~1–2 mg/L, COD ~100 mg/L, plus jejak minyak. Desain pretreatment bertahap—API/DAF, presipitasi kimia, klarifikasi, filtrasi, dan netralisasi—mendorong Zn, P, dan O&G turun ke ambang ketat.
Di tengah tekanan kepatuhan, satu fakta menonjol: refinery bisa mengonsumsi sekitar 2,5 galon air untuk setiap galon crude yang diproses (www.wateronline.com). Dampaknya, blowdown (pembuangan sebagian air siklus untuk mengontrol konsentrasi garam) dari menara pendingin bukan arus kecil yang bisa diabaikan.
Analisis tipikal menunjukkan TDS (total dissolved solids) sekitar ~1.300 mg/L, fosfat ~5–7 mg/L, dan zinc ~1–2 mg/L—angka yang cerminan dari program inhibitor korosi yang lazim (www.mdpi.com) (www.mdpi.com). Buecker dan Post (2019) mencatat dosis standar sekitar ~0,5–2,5 mg/L Zn dan 5–10 mg/L fosfat untuk air pendingin (www.chemengonline.com), sehingga level yang sebanding muncul di blowdown. Air ini juga dapat memuat COD (chemical oxygen demand) ~100 mg/L dan jejak minyak.
Target desain ditentukan oleh baku mutu. Usulan panduan di AS menahan Zn ≤1 ppm (www.power-eng.com), dan banyak badan air penerima dikategorikan “phosphorus-impaired” yang secara praktis menuntut fosfat nyaris nol (www.power-eng.com). Di Indonesia, efluen pabrik mesti memenuhi standar nasional (umumnya Zn ~0,5–1 mg/L, fosfat orde 1 mg/L, minyak & lemak/O&G ≲5–10 mg/L, pH ~6–9).
Baca juga: Pengolahan Limbah Secara Kimia
Karakteristik blowdown dan batas regulasi
Ringkasnya, pretreatment harus menghilangkan >80–90% Zn dan PO₄ serta praktis seluruh minyak bebas. Angka awal yang digunakan sebagai rujukan: Zn ≈1,2 mg/L dan PO₄ ≈6,6 mg/L pada blowdown tipikal (www.mdpi.com), dengan TDS ~1.300 mg/L, COD ~100 mg/L, dan jejak O&G. Kebutuhan kepatuhan: Zn ≲1 mg/L, P ≲1 mg/L, O&G ≲5 mg/L, dan pH netral (umumnya 6–9, dengan ketentuan lokal sering 5,5–9,0).
Rangkaian pretreatment bertahap
Desain yang diusulkan menambahkan pretreatment sebelum air dialirkan ke ETP utama refinery. Titik beratnya: pemisahan minyak-air, presipitasi kimia terarah, pengendapan partikel, filtrasi polishing, dan netralisasi pH akhir.
Pemisahan minyak-air (API separator + DAF)
Tahap awal menyingkirkan minyak bebas dan terdispersi. API-gravity separator (pemilah minyak-air berbasis gravitasi) atau plate coalescer, dilanjutkan DAF (dissolved air flotation), adalah kombinasi yang direkomendasikan. Data EPA menunjukkan separator gravitasi saja menghilangkan ~25–65% minyak (nepis.epa.gov), sehingga DAF berbantu koagulan digunakan untuk melampaui ~80% penghilangan★ (nepis.epa.gov). Praktisnya, tahap ini menurunkan O&G dari puluhan mg/L menjadi ≲5 mg/L.
Di hulu, pemisahan fisik seperti screen dan oil skimmer dapat dikemas sebagai unit waste-water physical separation. Untuk minyak bebas, solusi oil removal menstabilkan beban ke DAF. Pada tahap flotasi, paket DAF dengan antarmuka dosing koagulan mempercepat konsolidasi flok.
Baca juga:
Penyesuaian pH dan presipitasi logam
Setelah minyak ditekan, air disesuaikan pH-nya untuk mempresipitasi logam. Menaikkan pH ke ~8–9 memicu presipitasi karbonat/hidroksida; khusus Zn mulai mengendap sebagai Zn(OH)₂ sekitar pH 9–10. Skema dua langkah disarankan: (a) dosis koagulan seperti ferric chloride atau alum untuk mengikat fosfat (membentuk FePO₄/AlPO₄) dan ikut mempresipitasi logam jejak, dan (b) tambah kapur kaustik (lime/NaOH) untuk mengerek pH dan mengendapkan Zn serta hardness tersisa.
Dosis ferric chloride orde 10–20 mg Fe per L dapat menghilangkan ≳90% dari 5–6 mg/L PO₄, sementara menaikkan pH ke ~10 mempresipitasi Zn secara efisien. Sebaliknya, jika blowdown dibuang tanpa pretreatment, ia akan melepas ~1,2 mg/L Zn dan ~6 mg/L PO₄ (www.mdpi.com). Kontrol dosis kimia yang presisi dapat diotomasi lewat dosing pump, sedangkan supply koagulan tersedia sebagai program coagulants.
Klarifikasi dan pengelolaan sludge
Flok dari tahap koagulasi-flokulasi kemudian dipisahkan secara gravitasi. Klarifier atau tube settler mengangkat TSS hasil presipitasi dengan efisiensi >90%, menghasilkan overflow yang jernih. Estimasi sludge: contoh untuk blowdown 20 m³/jam dengan 6 mg/L PO₄ dan 1,2 mg/L Zn, jika P dan Zn diendapkan hampir total, terbentuk sekitar ~0,12 kg/jam padatan (mayoritas fosfat Fe/Al dan hidroksida Zn). Sludge ini selanjutnya didewatering secara terpisah.
Untuk tahapan ini, paket clarifier konvensional dapat dipadatkan dengan tube settler guna menambah kapasitas pemisahan tanpa menambah tapak.
Baca juga:
Kondensat Sterilizer Sawit: Limbah Panas yang Bisa Diubah Jadi CPO dan Penghematan Energi
Filtrasi polishing dan penetralan akhir
Filtrasi pasir atau multimedia—or UF (ultrafiltration)—menangkap partikulat halus atau minyak emulsi yang lolos. Target TSS akhir ≲5 mg/L, dengan pengurangan tambahan O&G (>90% dari sisa). Setelah filtrasi, O&G tipikal berada <5 mg/L dan TSS ≲5 mg/L. Alternatif media dual-layer dapat menggunakan sand silica, sedangkan opsi membran tersedia sebagai ultrafiltration untuk tingkat kejernihan lebih tinggi.
Karena presipitasi cenderung membuat air basa (pH ~9–10), langkah akhir adalah netralisasi ke 6,5–8,5 menggunakan asam (H₂SO₄/HCl) atau CO₂ contactor. pH efluen harus berada di rentang “netral”; sebagai rujukan, standar Indonesia umumnya mengharuskan pH 5,5–9,0. Supply kimia dapat dikelola lewat portofolio chemical industri dengan kontrol dosis yang terintegrasi.
Kinerja yang ditargetkan dan ukuran unit
Rangkaian ini secara konsisten menghasilkan penghilangan ~90%+ untuk Zn dan PO₄ dan >95% untuk minyak serta TSS. Contoh, jika influen Zn 1,2 mg/L dan PO₄ 6,6 mg/L (www.mdpi.com), setelah treatment bisa turun ke ~0,1–0,2 mg/L Zn dan <1 mg/L PO₄—selaras dengan batas ketat (www.power-eng.com) (www.power-eng.com). O&G dapat ditekan dari sekitar 20–50 mg/L menjadi <5 mg/L.
Outcome ini bergantung pada angka desain seperti dosis koagulan dan waktu detensi; empirisnya, tangki koagulasi-flokulasi kerap dipasang dengan waktu tinggal ~30–60 menit. Data aplikasi oilfield dan utilitas mengonfirmasi keeksekusian: flocculation kimia telah menunjukkan penghilangan ~90–99% fosfor dan zinc ketika dosisnya teroptimasi (www.mdpi.com) (www.mdpi.com) (catatan: studi electrocoagulation melaporkan ~99% penghilangan logam, namun presipitasi konvensional juga dapat mencapai >90% untuk beban sedang). Efluen yang sudah terklarifikasi kemudian masuk ke ETP utama refinery, menurunkan beban polutan.
Beban massa dan pengaruh ke ETP
Pada debit blowdown 20–50 m³/jam, beban Zn sekitar ~20,0–60,0 mg/jam (0,48–1,44 g/hari) dan PO₄ ~120–330 mg/jam (2,8–7,9 g/hari). Menghilangkan 90% meninggalkan beban residual kecil ke plant. Sebaliknya, tanpa treatment akan dibuang ~480–1200 mg/hari Zn dan ~2,9–7,9 kg/hari PO₄ ke ETP. Dengan demikian, pra-penghilangan menurunkan massa polutan sekitar satu ordo besaran.
Secara praktis, menambah pretreatment ini dapat menurunkan akumulasi polutan tahunan. Contoh, memproses 20 m³/jam blowdown (≈480 m³/hari) dan menghilangkan 6 mg/L PO₄ setara ~2,9 kg P dihapus per hari; kimia presipitan (FeCl₃) yang ditambahkan bisa di kisaran 30–50 kg/hari untuk mencapai itu, menghasilkan sludge yang harus ditangani (data-backed sizing dan model biaya akan memakai angka-angka ini).
Baca juga:
Mengapa Sterilizer Horizontal & Kontrol Otomatis PLC/SCADA Jadi Pilihan Utama di Pabrik Kelapa Sawit
Ringkasan desain yang terverifikasi sumber
Intinya, pretreatment terintegrasi dengan API/DAF, pH/precipitation, klarifikasi, dan filtrasi membawa efluen blowdown ke kepatuhan. Sistem ini menargetkan Zn ≲1 mg/L, P ≲1 mg/L, dan O&G ≲5 mg/L, sekaligus meminimalkan beban ke plant utama—didukung literatur soal kimia air pendingin dan performa treatment (www.wateronline.com) (www.mdpi.com) (nepis.epa.gov) (www.power-eng.com).
Catatan sumber: Parkson (2018) merinci penggunaan air refinery (www.wateronline.com). Ulasan terbaru melaporkan konsentrasi blowdown tipikal (Zn ≈1,2 mg/L, PO₄ ≈6,6 mg/L) (www.mdpi.com) (www.mdpi.com). Tinjauan teknis mencatat program kimia menara pendingin memakai ~0,5–2,5 mg/L Zn dan 5–10 mg/L fosfat (www.chemengonline.com). Konteks regulasi (mis. NPDES) menyiratkan batas ketat (Zn ~1 mg/L, P praktis “nol”) (www.power-eng.com) (www.power-eng.com). Sumber rekayasa (laporan EPA) memberikan tolok ukur penghilangan minyak (API separator ~25–65% efisiensi, >80% dengan bahan kimia) (nepis.epa.gov).
