Efluen finishing/coating tekstil mengandung warna pekat, COD tinggi, surfaktan, grease, wax, dan logam jejak—sementara baku mutu Indonesia menuntut BOD ≤60 mg/L, COD ≤150 mg/L, dan TSS ≤50 mg/L. Solusinya: kombinasi fisik‑kimia, advanced oxidation (AOP), dan membran—dirancang setajam standar regulator.
Limbah finishing dan coating tekstil adalah “koktail” kompleks: padatan tersuspensi dan terlarut, BOD/COD tinggi, zat warna, surfaktan, grease, wax, dan jejak logam dari pigmen. Gambaran ini konsisten dengan kajian batik sebagai analog proses finishing—termasuk keberadaan ion logam seperti Cr, Cu, Ni dari azo dyes—yang didokumentasikan oleh MDPI Water. Di Indonesia, standar efluen untuk industri tekstil menuntut BOD ≤60 mg/L, COD ≤150 mg/L, dan TSS ≤50 mg/L (BSR via Scribd, Scribd, Scribd), dan pelanggaran menurut UU No. 32/2009 berisiko denda hingga IDR 15 miliar (~USD 950.000), pencabutan izin, bahkan pidana (Has Environmental).
Secara praktis, desain harus mengasumsikan COD >1.000 mg/L, TSS >200 mg/L, dan warna residu yang kuat (catatan: regulasi tidak menetapkan batas numerik untuk warna). Rasio BOD/COD yang rendah (~0,1–0,2) karena aromatik kompleks dan resin membuat degradasi biologis lambat—menegaskan perlunya penghilangan warna/padatan secara fisik‑kimia lebih dulu (MDPI Water).
Pra‑perlakuan fisik dan pemisahan awal
Tahap awal memotong beban padatan dan minyak: unit penyekatan (screening) dan sedimentasi. Di headworks, debris >1 mm bisa disingkirkan dengan sistem seperti automatic screen, sementara pemisahan minyak bebas ke <10 ppm ditangani oleh modul oil removal. Paket pra‑perlakuan ini umumnya dibundel sebagai physical separation sebelum kimiawi.
Baca juga: Sea Water Reverse Osmosis
Koagulasi/Flokulasi untuk warna dan padatan
Koagulasi/flokulasi (C/F) adalah langkah pertama untuk menetralkan muatan koloid dan menggumpalkan partikel agar mengendap. Koagulan anorganik yang lazim: aluminum sulfate (alum), ferric chloride/sulfate, polyaluminum chloride (PAC), dan polyferric sulfate (PFS). Koagulan bantu berupa polimer kationik seperti polyDADMAC sering dipakai sebagai penopang (MDPI Water).
Rentang operasi efektif umumnya pH ≈5–7 (tergantung koagulan) dengan dosis orde 100–500 mg/L—ditentukan lewat jar test. Koagulan alami seperti chitosan diteliti, tetapi penerapan industrialnya masih terbatas (MDPI Water). Untuk kontrol presisi dosis koagulan/flokulan, pabrikan menggunakan pompa kimia seperti dosing pump dengan bahan kimia PAC atau paket coagulants dan flocculants.
Kinerja C/F nyata: studi menunjukkan pengurangan COD hingga ≈83% dan warna ≈82% (Zakaria dkk., MDPI Water). Dalam praktik, TSS dan kekeruhan turun 80–95%, sementara penurunan COD oleh C/F saja biasanya 30–60% karena banyak organik tetap terlarut (MDPI Water). Setelah C/F plus pengendapan, target yang realistis adalah turbidity <5 NTU (nephelometric turbidity unit) dan TSS <100 mg/L serta reduksi warna ~70–90% (sumber sama).
Operasionalnya butuh rapid mix diikuti flocculation lembut dan pengendapan; sludge berbasis alum/ferric perlu pengentalan, dewatering, dan pembuangan atau pemanfaatan kembali. Dosis koagulan bersifat non‑linier—overdosing berpotensi menyisakan residu (terutama aluminium). Untuk unit pengendap, plant sering memilih clarifier konvensional atau konfigurasi kompak seperti lamela settler atau clarifier bergantung jejak lahan.
AOP untuk zat warna refrakter dan organik terlarut
AOP (advanced oxidation processes) membangkitkan radikal hidroksil (•OH) dan oksidan kuat untuk memutus struktur aromatik zat warna/organik sehingga menjadi intermediat yang lebih biodegradabel atau teroksidasi penuh. Opsi kunci:
Fenton (Fe2+ + H2O2) pada pH asam (~3) adalah “pacu cepat” untuk dye aromatik. Pada praktiknya, Fenton mencapai ~50–80% penurunan COD dan warna; pada air limbah dyehouse nyata, chemical Fenton mencatat ~70,6% COD dan 72,9% warna tereduksi dengan reaksi 60 menit, dengan biaya sekitar USD ~8,6 per kg COD yang dihilangkan—sekitar separuh varian electro‑Fenton (PMC).
Photo‑Fenton atau UV/H2O2 menambah radiasi UV (atau cahaya matahari) untuk meregenerasi Fe2+ dan mempercepat oksidasi. Ketika dioptimasi, perlakuan berbasis Fenton mencapai >90% penghilangan COD dan warna dalam uji laboratorium; satu uji hibrida Fenton/UV melaporkan ~93,7% COD dan 89,5% warna tereduksi (ResearchGate). Implementasi UV kerap memanfaatkan reaktor seperti ultraviolet sebagai sumber foton.
Ozonasi (O3) efektif memutus kromofor zat warna dan sebagian organik. Dalam pilot, 100% dekolorisasi Reactive Black 5 dicapai dalam 5 menit pada laju ozone ~25 mg/menit, dengan ~75% penghilangan COD (ResearchGate). Dosis ozon lazim berada pada orde puluhan mg/L; warna sering hilang total sementara COD menyusul 60–80% dalam waktu kontak yang sama.
Metode lain termasuk fotokatalisis TiO2, electro‑Fenton, dan kombinasi O3/Fe2+/H2O2 yang dilaporkan mendorong penghilangan COD/warna >90%, dengan konsekuensi kompleksitas/k biaya lebih tinggi (ResearchGate).
Catatan desain: reaktor AOP ditempatkan pasca‑biologis (bila ada) namun sebelum polishing akhir; pH dan waktu tinggal kritikal (pH rendah untuk Fenton, lebih tinggi untuk ozon). Radikal dapat menyisakan intermediat; kadang perlu langkah biologis singkat atau polisher karbon aktif—unit seperti activated carbon sering dipakai. Biaya energi/kimia (H2O2, listrik UV/ozon) signifikan. Hasil gabungan lazimnya mendorong penghilangan warna >90% (bening secara visual) dan penurunan COD substansial; setelah AOP, COD kerap jatuh di bawah ~200 mg/L tergantung intensitas, lalu dipoles ringan (ResearchGate, PMC).
Baca juga: Dissolved Air Flotation
Filtrasi membran untuk polishing dan reuse
Membran memberi penghalang fisik untuk sisa koloid, zat warna, garam, dan organik BM rendah. Urutan tipikal: UF/MF (ultrafiltration/microfiltration) sebagai pretreatment, dilanjutkan NF (nanofiltration) atau RO (reverse osmosis) untuk polishing. UF menyisihkan >90% kekeruhan dan TSS, namun efeknya pada warna terbatas—penghilangan warna hanya ~7–35% pada satu studi (Water SA). Untuk tahap ini, plant sering menerapkan skid ultrafiltration sebagai garda depan proteksi membran halus.
NF secara khas menolak 60–90+% warna dan COD; pada efluen reactive dye, membran NF90 mencatat >90% penolakan warna dan COD turun ke level layak reuse (Water SA, Water SA). Dalam rentang beban lebih ringan, penolakan COD mendekati 76–83% (sumber sama). Integrasi modul nano-filtration lazim digunakan untuk dekolorisasi dan pemangkasan organik BM rendah.
RO adalah filter paling rapat (pori <0,001 μm), menghilangkan hampir semua garam terlarut, logam, zat warna, dan organik. Hasil operasi yang baik memberi >95–99% penghilangan turbiditas, organik, dan sebagian besar garam—hanya RO yang dilaporkan mencapai ~99% penghilangan COD pada beberapa uji (Water SA, Water Treatment Magazine). Untuk aplikasi industri dengan TDS sedang, pabrikan menerapkan paket brackish-water-ro sebagai polishing akhir.
Pengalaman lapangan mencatat fouling berat: penurunan flux 20–60% dalam hitungan jam pada uji NF tekstil, dengan pembersihan kimia memulihkan ~76–82% flux (Water SA, Water SA). Karena itu, pre‑koagulasi dan protokol cleaning berkala menjadi wajib. Antiscalant juga lazim—portofolio seperti membrane antiscalants dipakai untuk menjaga kinerja.
Konsumsi energi: NF memerlukan ~10–20 bar, RO ~15–60 bar. Namun kualitas permeat setara air destilasi mini: pada satu pilot, konduktivitas turun ke <100 μS/cm dari ~8.300 μS/cm feed dan TOC (total organic carbon) berkurang ~65–85% (Water SA). Banyak desain melaporkan permeat pasca‑NF sudah memenuhi kriteria reuse pencucian tekstil; RO ditambahkan bila targetnya air sangat murni (Water SA, Water Treatment Magazine). Untuk integrasi paket, vendor menyediakan RO, NF, dan UF systems yang siap dikombinasikan dengan pretreatment.
Pemilihan membran komersial sering mengacu portofolio seperti membrane-filmtec dan membrane-toray, disesuaikan dengan beban warna/organik dan strategi cleaning.
Urutan proses terintegrasi dan kinerja target
Susunannya: screening & sedimentation → C/F (misal alum atau ferric 200–400 mg/L pada pH ~6) → pengendapan (clarifier) → biologis (opsional untuk BOD) → AOP (Fenton pH 3–4 atau ozonasi) → membran (UF/MF → NF → RO). Dengan konfigurasi ini, reduksi total COD mencapai ~85–95%, BOD mendekati nol, TSS <10 mg/L, dan warna praktis hilang (MDPI Water, Water SA). Tahap biologis opsional dapat berupa activated-sludge sesuai kebutuhan beban BOD.
Implementasi C/F saja telah dilaporkan menghapus ~82% warna (Zakaria dkk., MDPI Water), dan tahapan berikutnya (AOP+RO) menyapu sisanya. Kombinasi membran + oksidan menunjukkan penurunan COD >90% dalam berbagai uji (ResearchGate, Water SA). Secara operasional, plant tekstil yang menerapkan C/F + AOP + NF/RO melaporkan COD <100 mg/L dan air cukup murni untuk reuse parsial seperti cooling atau rinsing (Water SA, Water Treatment Magazine).
Setiap tahap wajib dimonitor dan dioptimasi: jar test untuk dosis/pH koagulan, dosis oksidan AOP, serta tekanan/flux membran. Dengan disiplin ini, plant memenuhi baku mutu nasional (BOD≤60 mg/L, COD≤150 mg/L, TSS≤50 mg/L; Scribd) sekaligus menghindari denda hingga IDR 15 miliar (Has Environmental). Polishing akhir dapat ditopang oleh periferal water-treatment ancillaries untuk keandalan jangka panjang.
Baca juga: Apa itu Chemical?
Catatan konteks dan referensi
Komposisi efluen finishing/batik: padatan tersuspensi/terlarut, BOD/COD tinggi, zat warna, surfaktan, wax, silikat, dan logam jejak (Cr, Cu, Ni, dll.) dengan rasio BOD/COD rendah ≈0,1–0,2—biodegradasi lambat, perlu penghilangan fisik/kimia lebih dulu (MDPI Water). Nilai baku mutu Indonesia: BOD ≤60 mg/L, COD ≤150 mg/L, TSS ≤50 mg/L (Scribd, Scribd, Scribd). Penegakan dan sanksi: denda sampai IDR 15 miliar (~USD 950.000), risiko izin/pidana (Has Environmental).
Koagulasi: kinerja hingga ≈83% COD dan ≈82% warna (Zakaria dkk., MDPI Water); tipikal TSS turun 80–95%, COD 30–60% (sumber sama). AOP: Fenton ~70,6% COD dan 72,9% warna (60 menit), biaya ~$8,6/kg COD hilang; photo‑Fenton/UV/H2O2 mencapai >90% COD/warna; ozonasi 100% dekolorisasi Reactive Black 5 (5 menit, ~25 mg/menit ozon) dengan ~75% COD; kombinasi O3/Fe2+/H2O2 >90% COD/warna pada uji lab/pilot (PMC; ResearchGate; ResearchGate).
Membran: UF >90% turbidity/TSS, warna ~7–35%; NF >90% warna, COD 76–83%; RO >95–99% penghilangan terlarut, ~99% COD pada beberapa kondisi; fouling: flux turun 20–60% dalam jam, cleaning mengembalikan ~76–82%; energi: NF ~10–20 bar, RO ~15–60 bar; hasil pilot NF: konduktivitas <100 μS/cm dari ~8.300 μS/cm, TOC turun ~65–85% (Water SA, Water SA, Water SA, Water Treatment Magazine).
