Di balik efisiensi turbin, ada air buangan yang tak kasat mata tetapi krusial: blowdown HRSG (Heat Recovery Steam Generator; generator uap pemulih panas). Sampel nyata menunjukkan fosfat (PO₄) di blowdown HRSG sebesar 20–30 mg/L (patents.google.com)—dengan blowdown boiler ~10–15 mg/L—serta logam berat seperti Zn dari inhibitor korosi. Di satu pabrik ZnO di Indonesia, Zn awalnya 79 mg/L sebelum treatment (jrtppi.id).

Angka-angka itu melampaui baku mutu—regulasi Indonesia (mis. Permen KLH 5/2014) mensyaratkan limit ketat untuk Zn—sehingga penghilangan fosfor (eutrofikasi) dan logam berat (toksisitas) jadi wajib. Studi Indonesia tersebut menurunkan Zn jadi ≈3,7 mg/L (jrtppi.id), sesuai batas lokal.

Kontaminan khas blowdown HRSG

Blowdown HRSG lazim membawa nutrien dari bahan kimia boiler dan logam berat dari material/proses. Data yang tersedia menunjukkan fosfat pada kisaran 10–30 mg/L (patents.google.com); satu paten melaporkan 20–30 mg/L PO₄ pada blowdown HRSG (dan ~10–15 mg/L di blowdown boiler) (patents.google.com). Di sisi lain, Zn pada limbah pabrik ZnO Indonesia tercatat 79 mg/L sebelum treatment (jrtppi.id).

Presipitasi fosfat berbasis kapur

Presipitasi kimia adalah andalan untuk menghilangkan fosfat terlarut. Kapur Ca(OH)₂ (lime; basa yang menaikkan pH) membentuk kalsium fosfat tak larut seperti Ca₃(PO₄)₂/hidroksiapatit. Di uji terkontrol, rasio mol Ca:P ≈2,07 menghasilkan ~98,9% removal PO₄ (www.researchgate.net). Peningkatan dosis Ca drastis menaikkan removal: Ca/P dari 0,3 ke 0,6 mengangkat removal dari ~1,6% ke 35%, dan Ca/P>1 menghilangkan ≥50% PO₄ (www.researchgate.net). Secara praktis, rasio Ca:P ~2 (atau sedikit di atas) memberi >98% removal fosfat dalam ≤30 menit (www.researchgate.net) (www.researchgate.net).

Studi air limbah greenhouse menunjukkan rasio Ca:P 1,5 (hydrated lime) mencapai ~99% removal PO₄ saat pH naik dari ~8,6 menjadi 9,0 (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Kesimpulannya: ~99% PO₄ bisa diendapkan jika kapur cukup ditambahkan untuk mencapai pH 9–10 (Ca:P ≈1,5–2) (www.researchgate.net) (www.researchgate.net).

Dalam skala industri, pengaturan pH tinggi dengan Ca(OH)₂ (sekitar pH ~10,5) memicu terbentuknya CaCO₃ dan Ca₃(PO₄)₂ berflok besar dengan kemampuan mengendap sangat baik—serta menurunkan Zn, Cu, Ni, dll. dan PO₄ ke level “sangat rendah” (ccsenet.org). Endapan ini kemudian diangkat secara gravitasi; di instalasi, lumpur hasil flok ini lazim dialirkan ke unit seperti clarifier untuk dipisahkan sebelum pembuangan atau daur ulang.

Alternatif bahan kimia meliputi garam aluminium (mis. Al₂(SO₄)₃) atau ferric yang membentuk AlPO₄/FePO₄ sekaligus berperan sebagai koagulan (activatedsludgeguide.com). Dalam konteks alkali/daur ulang industri, lime kerap dipilih karena sekaligus mem-buffer pH (activatedsludgeguide.com). Pada beberapa kasus dengan amonia tinggi, pembentukan struvite (NH₄MgPO₄·6H₂O) bisa memulihkan PO₄, tetapi ini lebih lazim di aliran samping domestik ketimbang blowdown boiler. Jika koagulasi diperlukan, penambahan polimer dapat dipertimbangkan—di hilirnya, penggunaan koagulan berbasis aluminium juga umum di air limbah.

Baca juga: Pengolahan Limbah Secara Kimia

Penyesuaian pH untuk zinc

Logam berat, terutama Zn, paling ekonomis disisihkan dengan menaikkan pH agar terbentuk hidroksida logam tak larut. Zn(OH)₂ mengendap kuat di pH 8–10, dengan optimum sekitar pH 9–10. Studi terkontrol menunjukkan pH 9,5 (dengan Ca(OH)₂) paling efektif untuk presipitasi Zn (www.researchgate.net) (www.researchgate.net).

Pada kasus industri ZnO di Indonesia, menaikkan pH ke 9,5 dengan tambahan polimer koagulan kecil menurunkan Zn dari 79 mg/L ke 3,71 mg/L—removal 95,3% (jrtppi.id). Turbiditas dan COD juga turun >99% dan 70% pada kondisi tersebut, menandakan klarifikasi berjalan baik. Praktiknya, kombinasi Ca(OH)₂ dan dosis ~50 mg/L koagulan organik cukup untuk mencapai pH optimum, setelah itu Zn turun ke level regulasi (~3,7 mg/L) (jrtppi.id). Di titik ini, penggunaan polimer seperti flocculant kerap membantu pengendapan flok Zn(OH)₂.

Catatan penting kimia: pada pH >~10,5, Zn(OH)₂ bisa mulai terlarut kembali (perilaku amfoter), sehingga pH ~9–10 adalah optimum. Temuan Chen dkk. menguatkan tren umum ini; pada pH ~10,5 dengan Ca(OH)₂, logam terlarut seperti Cu, Ni, Mn dkk. ikut terendapkan bersama fosfat menjadi “sangat rendah” (ccsenet.org).

Teknologi tambahan dan integrasi sistem

Di luar presipitasi, membran berperforma tinggi membuka opsi pemulihan air mendekati ZLD (zero liquid discharge). Sebuah demo di pembangkit menunjukkan integrasi RO (reverse osmosis; membran tekanan tinggi) dengan kristalizer mencapai recovery 96% pada blowdown menara pendingin (www.watertechonline.com). Untuk blowdown HRSG, RO suhu tinggi (mampu menangani ~80 °C) menunjukkan prospek di pilot: permeat sangat rendah salinitas sambil memekatkan padatan yang dapat diendapkan (www.scribd.com). Pada skema seperti ini, presipitasi mengurangi pengotor pembentuk kerak, sementara RO mendaur ulang air; unit seperti brackish‑water RO lazim dipilih untuk konsentrasi garam menengah.

Di hilir, resin pertukaran ion (ion exchange) atau adsorben spesialis dapat melakukan polishing logam sisa—resin khelat atau presipitasi sulfida, misalnya, untuk menurunkan Zn mendekati <1 mg/L—atau media seperti karbon aktif/hidroksida besi granular untuk jejak fosfat. Pendekatan ini biasanya sekunder dan berbiaya lebih tinggi, namun efektif untuk pemolesan akhir; paket ion exchange dan media resin pertukaran ion menjadi opsi ketika target sangat rendah. Untuk pretreatment RO, membran UF (ultrafiltration) membantu stabilitas operasi; di banyak utilitas, UF dipakai sebagai prapenyaring sebelum RO.

Reaktor struvite (NH₄MgPO₄·6H₂O) juga ada di toolbox—bila amonia signifikan—untuk sekaligus menurunkan P dan N. Namun, ini lebih lazim di aliran samping domestik ketimbang blowdown boiler.

baca juga: 

Pengertian dan Pengaruh TDS dan TSS Terhadap Kualitas Air

Ringkasan desain dan kepatuhan

Angka-angka riset konsisten: menaikkan pH dengan Ca(OH)₂ ke ~9–10 akan mem-presipitasi fosfat (Ca‑phosphate) dan zinc (Zn(OH)₂) sangat efektif. Secara numerik, >95–99% fosfat dan Zn dapat dihilangkan dengan dosis moderat: Ca:P ≈1,5–2 memberi ~99% removal P (www.researchgate.net); pH ≈9,5 memberi ~95% removal Zn (jrtppi.id). Uji bangku menunjukkan residu PO₄ di bawah 0,1–0,5 mg/L (> >99% removal) setelah kondisi dioptimasi (www.researchgate.net) (www.researchgate.net).

Kegagalan mengangkat pH secukupnya berakibat removal buruk (Fig. and composition trends highlighted in recent studies (www.researchgate.net) (jrtppi.id)). Sementara itu, banyak yurisdiksi menetapkan ≤5 mg/L untuk Zn; angka removal pH ≈9,5 (95,3%) secara empiris mencapai level ini (jrtppi.id). Bagi fasilitas Indonesia, memenuhi Permen 5/2014 tampak realistis: studi tadi menurunkan Zn dari 79 ke 3,7 mg/L pada pH 9,5 (jrtppi.id).

Desain berbasis data itu lugas: targetkan ~pH 9–10 dengan Ca(OH)₂ (atau NaOH), pastikan Ca:P ≈1,5–2, dan sediakan waktu aduk/mengendap ~20–30 menit. Ini membentuk sludge flokulasi kaya Ca dan P (dibuang via clarifier) serta mengendapkan hidroksida logam berat. Pantau pH dan residu PO₄/Zn secara in‑line untuk kendali dosis. Alternatif membran dapat memekatkan atau mendaur ulang blowdown (contoh recovery 96% dengan RO canggih, www.watertechonline.com), sementara paket membrane systems kerap dikombinasikan dengan presipitasi untuk menekan biaya total.

Baca juga: 

Penerapan Sistem Biofilter dalam Pengolahan Limbah Air

Sumber riset yang dikutip

Sumber: Chen dkk. (2012) memperlihatkan Ca(OH)₂ alkali di pH10,5 mem‑copresipitasi logam dan fosfat hingga “sangat rendah” (ccsenet.org). Hosni dkk. (2008) mengoptimasi presipitasi PO₄ oleh Ca(OH)₂, mencapai 98–99% removal pada Ca:P≈2 (www.researchgate.net) (www.researchgate.net). Ratnawati dkk. (2020) mendokumentasikan pabrik Indonesia menurunkan Zn dari 79 ke 3,7 mg/L (95,3%) dengan pH 9,5 (jrtppi.id). Sebuah studi kasus pembangkit mencapai 96% recovery blowdown dengan RO/precipitation canggih (www.watertechonline.com). Data ini memandu desain treatment blowdown yang andal dan patuh.

baca juga: Media Filtrasi : Sand Filter, Carbon Filter dan Iron Filter

Referensi

Chen dkk., Environ. Pollut. 1(1) 38–44 (2012) (ccsenet.org); Hosni dkk., Desalination 223(1–3) 337–343 (2008) (www.researchgate.net) (www.researchgate.net); Ratnawati dkk., J. Riset Teknol. Pencegahan Pencemaran Ind. 11(2) 35–42 (2020) (jrtppi.id); Porat R.Z., Water Technol., 28 Agustus 2023 (studi kasus) (www.watertechonline.com); Farah & Qahtani, US Pat. App. US20240247799A1 (2024) (patents.google.com).