Untuk mengusir warna dari efluen tekstil, dua kubu besar berebut tahta: koagulasi/flokulasi kimia dan Advanced Oxidation Processes (AOP). Data jar test menunjukkan aluminium sulfat (alum) bisa butuh sampai 6000 mg/L di pH ~2,4 hanya untuk ~90% penghilangan warna pada limbah berpewarna reaktif (www.researchgate.net). Sebaliknya, PAC (polyaluminum chloride) mencapai 100% penghilangan warna pada 800–2000 mg/L di pH ~4 pada sampel nyata yang sama (www.researchgate.net).

Ketika warna “membandel”, AOP tampil. Fenton’s reagent (Fe²⁺ + H₂O₂; menghasilkan radikal hidroksil •OH) pada pH ~3 menurunkan ~70–73% COD dan warna dalam 1 jam, tetapi dengan konsumsi H₂O₂ sekitar 2000 mg/L pada studi pilot COD ~1600 mg/L—biaya operasi yang dihitung mencapai ~US$8,6 per kg COD yang dihilangkan (link.springer.com). Ozonasi, di sisi lain, melucuti 83–96% warna dalam 45–90 menit pada uji bangku terhadap berbagai kromofor reaktif (journals.sagepub.com), namun menuntut energi dan peralatan lebih tinggi.

Di Asia Tenggara, termasuk Indonesia, pabrik melaporkan ETP lama yang gagal memudarkan warna pekat tanpa upgrade—pilihan investasinya pun condong ke bantuan koagulan polimerik atau unit ozon/UV skala kecil (bluewaterlab.co) (bluewaterlab.co).

Baca juga: Pengolahan Limbah Secara Kimia

Dasar koagulasi/flokulasi untuk limbah berwarna

Koagulasi/flokulasi (proses destabilisasi dan penggumpalan partikel terlarut/tersuspensi agar mudah diendapkan) di ETP tekstil lazim memakai garam Al/Fe—alum, FeCl₃, atau ferrous sulfate—yang terhidrolisis membentuk hidroksida logam untuk mengadsorpsi/destabilisasi koloid pewarna. Dosisnya moderat-tinggi (ratusan hingga ribuan mg/L) plus penyesuaian pH, menghasilkan flok besar dan volume lumpur tinggi. Contoh: alum butuh 6000 mg/L di pH ~2,4 untuk ~90% penghilangan warna pada limbah dye reaktif (www.researchgate.net). Ferric/ferrous lebih efektif pada pH ~7–9 namun tetap menghasilkan sludge bulky. Harga inorganik ini murah (US$0,1–0,3/kg), tetapi konsumsi per m³ cenderung besar.

Varian pre‑hydrolysed “polimerik” seperti PAC, polyferric sulfate (PFS), atau polyaluminum‑ferric chloride (PAFCl) bekerja mirip namun dengan jendela pH lebih lebar dan flok lebih padat—PAC sering mengungguli alum pada dosis lebih rendah. Pada sampel nyata, PAC mencapai 100% penghilangan warna pada 800–2000 mg/L di pH ~4, saat alum perlu 6000 mg/L untuk ~90% (www.researchgate.net). Verma dkk. mencatat PACl “shows better colour removal efficiency in a wider pH range (7–10)” dan floknya cepat mengendap (c.coek.info). Biaya materialnya sedikit lebih tinggi (sekitar US$200–400/ton), namun dosis lebih rendah mempercepat pemisahan.

Dalam praktik, injeksi bahan kimia yang presisi dibantu pompa dosing; unit seperti dosing pump umum dipakai untuk menjaga rasio koagulan dan pH sesuai titik optimal proses.

Peran koagulan bantu dan polielektrolit

Koagulan bantu (polielektrolit bermuatan tinggi seperti polyacrylamide, polyDADMAC, atau chitosan) pada dosis kecil, sering 1–5 mg/L, membangun “massive flocs” yang cepat mengendap dan memangkas sludge (c.coek.info). Karena molekul pewarna di efluen biasanya bermuatan negatif, polimer kationik paling efektif (c.coek.info). Verma dkk. menegaskan “cationic polymer is preferred over anionic and nonionic” untuk pewarna tekstil (c.coek.info).

Praktiknya, menambahkan sekitar 1 mg/L polimer kationik menaikkan removal dan mempercepat dekantasi. Satu laporan industri menemukan >90% penghilangan warna dan ~60% penurunan COD dengan “beberapa mg/L” kationik polyacrylamide, serta pembentukan sludge minimal (www.sinofloc.com). Portofolio polimer semacam ini umum tersedia sebagai flocculants di pasar.

Operasi, pemisahan flok, dan produk

Koagulasi kimia dan polimerik sama‑sama cepat (menit) namun bisa menyisakan hue bila kromofor tidak seluruhnya teradsorpsi. Hasil sampingnya adalah lumpur: untuk koagulan anorganik, yield sludge tipikal ~2–5% dari volume terolah (dalam bentuk cake), sedangkan polimer organik menghasilkan padatan jauh lebih sedikit (c.coek.info). Pemisahan flok lazim dilakukan di unit pengendap; peralatan seperti clarifier konvensional dapat dipadatkan kapasitasnya dengan teknologi pelat miring seperti lamela settler atau tube settler sesuai kebutuhan tapak.

Untuk koagulan, opsi pre‑hidrolisis seperti PAC kerap dipilih karena kinerja pada pH lebih lebar; formulasi cair industri juga tersedia sebagai PAC liquid untuk air limbah. Di sisi bahan baku, garam anorganik murah (US$0,1–0,3/kg) namun dosis massanya besar, sedangkan produk polimerik/co‑polimerik bekerja pada dosis 10–100× lebih rendah dari alum sehingga biaya total sering lebih rendah ketika biaya pembuangan sludge menjadi penentu (c.coek.info) (c.coek.info).

Kinerja lintas jenis pewarna dan pH

Untuk banyak pewarna reaktif dan direct (anionic), koagulasi yang dioptimasi dengan PAC atau bantuan polimer kationik rutin mencapai ≥85–95% penghilangan warna (link.springer.com) (www.researchgate.net). Sebaliknya, alum konvensional kerap mentok di ~80–90% pada kondisi setara. Pewarna kationik (basic) lebih sukar ditangkap kecuali dipadankan dengan koagulan bermuatan anionik. Ferrous sulfate misalnya dapat mencapai 99% pada ~4000 mg/L tetapi di pH tinggi (www.researchgate.net).

baca juga: Pengertian dan Pengaruh TDS dan TSS Terhadap Kualitas Air

AOP: Fenton untuk kromofor resisten

AOP (Advanced Oxidation Processes: proses yang membangkitkan oksidan radikal sangat reaktif) seperti Fenton memproduksi radikal •OH yang menyerang ikatan azo dan aromatik. Implementasi tipikal di pH ~3, dengan rasio molar H₂O₂:COD sering ~1:1 (COD: Chemical Oxygen Demand, indikator kebutuhan oksigen kimia). Pada air limbah nyata COD ~1600 mg/L, langkah Fenton dengan H₂O₂ ≈2000 mg/L + Fe²⁺ menghapus ~70–73% COD dan warna dalam 1 jam (link.springer.com). Keterbatasannya: sensitif pH dan adanya “radical quencher” (senyawa yang mematikan radikal) yang menurunkan efisiensi.

Dari sisi energi, Fenton moderat (tanpa listrik selain pengadukan) tetapi konsumsi kimia tinggi—≈2 g H₂O₂ per liter—sehingga biaya operasi studi tersebut mencapai ~US$8,6/kg COD yang dihilangkan, ekuivalen sekitar US$10–20/m³ efluen mentah (link.springer.com). Sludge Fenton terutama flok Fe(OH)ₓ—sekitar <10% dari COD awal sebagai padatan—jauh lebih sedikit daripada sludge koagulan anorganik (bluewaterlab.co). Karena ongkos, Fenton sering dipakai sebagai tahap polishing pasca biologis atau koagulasi untuk menghabisi sisa warna (bluewaterlab.co).

AOP: ozonasi dan UV/H₂O₂

Ozon (O₃) diinjeksikan ke efluen—sering pada pH agak dinaikkan untuk memperlambat dekomposisi—langsung membelah kromofor tak jenuh. Uji bangku pada pewarna reaktif menunjukkan 83–96% dekolorisasi dalam 45–90 menit; khususnya, kromofor anthraquinone atau copper‑complex terdekolorisasi penuh (journals.sagepub.com). Ozon juga memangkas COD sebagian, tetapi mineralisasi penuh memerlukan dosis tinggi. Tak ada sludge—produk akhirnya O₂ dan CO₂, plus organik/aldehida kadar rendah.

Kekurangannya ada pada biaya dan teknis: generator ozon adalah CAPEX intensif dan energinya tinggi; konsumsi daya dilaporkan sekitar 1–4 kWh/m³ untuk konsentrasi warna moderat. Estimasi ordo biaya untuk langkah UV/H₂O₂ yang sebanding adalah ~US$0,3–0,8 per m³ (bluewaterlab.co). Ozon umumnya lebih mahal karena kebutuhan daya—teks AOP air kerap mengutip biaya pada kisaran “tens of dollars per ton” ozon yang diproduksi. Dalam praktik UV, sistem ultraviolet menjadi platform umum ketika opsi UV/H₂O₂ dipilih sebagai polishing.

Biaya, trade‑off, dan strategi hibrida

Ringkasnya, koagulasi/flokulasi—terutama dengan koagulan polimerik yang dioptimasi—mencapai >90% penghilangan warna untuk banyak pewarna pada biaya modal rendah dan biaya bahan kimia moderat, namun menghasilkan lumpur. AOP (Fenton, ozon) mampu mematahkan senyawa warna paling resisten dan mendekati dekolorisasi total, tetapi dengan biaya bahan kimia (H₂O₂) atau energi lebih tinggi. Sebagai gambaran, tahap koagulasi tipikal membutuhkan sekitar US$0,05–0,10 per m³ bahan kimia (alum/PAC), sedangkan Fenton/ozon berada di kisaran US$1–10 per m³ tergantung kondisi (mis. ~US$10–20/m³ jika disimpulkan dari US$8,6/kg COD) (link.springer.com).

Tak heran banyak ETP tekstil mengadopsi pendekatan hibrida: koagulasi berbiaya rendah untuk menangkap beban warna/COD massal, disusul AOP sebagai polish untuk mengejar baku warna yang ketat. Responsivitas sangat bergantung pada kelas pewarna: anionic reactive merespons baik terhadap koagulan kationik dan AOP; pewarna kationik atau disperse sering memerlukan AOP lebih kuat atau koagulan yang ditata khusus. Di Indonesia dan Asia Tenggara, trade‑off ini nyata—banyak ETP kuno tak sanggup menghilangkan warna pekat tanpa upgrade; investasi baru kerap berupa koagulan bantu polimerik atau unit ozon/UV kecil (bluewaterlab.co) (bluewaterlab.co).

Catatan produk dan penunjang proses

Untuk pengadaan koagulan, opsi seperti coagulants dan formulasi PAC cair PAC industrial banyak dipakai. Polimer bantu tersedia sebagai flocculants. Pemisahan flok difasilitasi pengendap seperti clarifier, dengan opsi kepadatan tinggi lamela atau tube settler. Untuk opsi AOP berbasis cahaya, sistem ultraviolet menjadi platform reaktor UV/H₂O₂.

baca juga: Boiler Cleaning Chemicals

Sumber dan rujukan teknis

Verma dkk. (2012) (c.coek.info) (c.coek.info); Radin dkk. (2014) (www.researchgate.net); Islam & Mostafa (2020) (link.springer.com); Güneş dkk. (2012) (journals.sagepub.com); Eslami dkk. (2013) (link.springer.com); Bluewaterlab (2025) (bluewaterlab.co) (bluewaterlab.co).