Pabrik listrik dengan demineralisasi (Reverse Osmosis/RO) menghasilkan dua arus limbah ekstrem: satu sangat asam (pH ≈1–3) dan satu sangat basa (pH ≈11–13). Keduanya adalah brine berkonsentrasi tinggi (TDS/Total Dissolved Solids tinggi) dari regenerasi resin kation/anion dan CIP (clean‑in‑place, pembersihan in‑situ) yang mengandung H₂SO₄/HCl atau NaOH dengan sulfat/klorida/nitrat tinggi (www.mdpi.com). Regulasi Indonesia menuntut pH netral pada buangan ke fasilitas IPAL utama—umumnya 6–9—bahkan jika masih di dalam kawasan pabrik (contoh, Permen LHK menetapkan pH 6–9: es.scribd.com; id.scribd.com). Melanggar ambang ini berujung denda dan risiko lingkungan (burtprocess.com).

Di sisi hulu, banyak instalasi menggunakan paket membran seperti RO/NF/UF untuk produksi air bebas mineral dan unit ion exchange seperti demineralizer (kombinasi kation–anion kuat/lemah). Limbah asam/basa muncul saat regenerasi resin—relevan dengan media ion‑exchange resin—dan CIP membran.

Komposisi limbah dan ambang pH Indonesia

Arus asam kuat biasanya berasal dari regenerasi resin kation atau CIP asam (H₂SO₄/HCl, sulfat tinggi), sedangkan arus basa kuat dari regenerasi resin anion atau CIP kaustik (NaOH, klorida/nitrat tinggi). Keduanya sering berupa brine pekat pada ekstrem pH (www.mdpi.com). Ambang nasional yang lazim adalah pH 6–9 (Permen LHK, contoh dokumen: es.scribd.com; id.scribd.com), dan pelanggaran memicu sanksi serta dampak terhadap biota (burtprocess.com).

Strategi campur‑imbang dan optimasi dosis

Strategi yang dianjurkan: arus asam dan basa dicampur di tangki netralisasi untuk “self‑neutralization”, lalu disetel halus. Studi menunjukkan pemaduan ini memangkas volume limbah yang perlu dinetralisasi ~63% dan konsumsi bahan kimia ~23% dibanding skema terpisah (Sharma et al., www.mdpi.com). H⁺ dan OH⁻ saling menetralkan; sisanya dikoreksi agar keluaran ~pH 7 (standar Indonesia).

Panduan EPA dan pengalaman lapangan menyarankan adanya tangki equalization (perata aliran) untuk meredam lonjakan, disusul tangki penyesuaian pH akhir (nepis.epa.gov). Dalam mode kontinu, limbah asam dan basa ditampung terpisah lalu dipompa (bisa bersamaan) ke reaktor netralisasi dengan kontrol pH; alternatifnya dua tahap: bulk mixing di tahap‑1 lalu polishing di tahap‑2 (dynamixinc.com; nepis.epa.gov). Dua atau lebih tangki seri efektif sebagai buffer spike pH (dynamixinc.com).

Baca juga: Pengolahan Limbah Secara Kimia

Perancangan kapasitas dan skenario beban puncak

Kapabilitas sistem harus mengikuti beban puncak regen/CIP. Jika dua siklus tumpang tindih, studi menemukan puncak ~122,6 m³/jam pada buangan demin (www.mdpi.com). Contoh desain menggunakan tangki tahap‑1 berkapasitas 75,7 m³ untuk menelan arus pekat tersebut (atau lebih besar bila dua regenerasi berbarengan) (www.mdpi.com). Prinsipnya: kombinasikan atau buffer arus asam–basa, lalu netralkan terkontrol.

Material tangki dan sistem pencampuran

Reaktor netralisasi idealnya dari bahan tahan korosi seperti FRP (fiber‑reinforced plastic) atau polietilena; seluruh bagian yang kontak cairan harus tahan pH 1–13. Spesifikasi praktis menyebut tangki FRP dengan liner kimia (www.mdpi.com), plus overflow atau kendali level.

Di dalam tangki, pasang mixer mekanik dengan baffle anti‑vortex agar homogen. Rekomendasi untuk tangki silinder vertikal mencakup offset mixer 1/6 diameter atau baffle internal untuk menghindari dead zone (burtprocess.com). Sirkulasi mixer menarget 10–20 kali turnover per waktu tinggal (rule‑of‑thumb ~16 turnover; dynamixinc.com). Pada contoh 75,7 m³, dua pompa resirkulasi 181,6 m³/jam dengan eductor venturi mencapai ~24 kali volume tangki per jam (www.mdpi.com).

Untuk komponen pendukung seperti eductor, injektor, dan instrumentasi pH, paket water treatment ancillaries memudahkan integrasi sesuai material kimia yang keras.

Instrumentasi pH dan otomasi dosing

Probe pH (dengan kompensasi suhu) ditempatkan dekat outlet, sekitar 60% kedalaman cairan guna menghindari kantong udara. Jadwalkan kalibrasi mingguan/bulanan dan siapkan redundansi sensor untuk alarm kegagalan (burtprocess.com). Keluaran meter pH 4–20 mA mengendalikan pompa dosing.

Gunakan pompa metering peristaltik atau diafragma dengan kontrol proporsional—semakin jauh dari setpoint, laju dosis makin tinggi; mendekati setpoint, laju diturunkan untuk mencegah osilasi (burtprocess.com). Aplikasi praktisnya selaras dengan dosing pump yang diberi sinyal 4–20 mA. Dosis dimasukkan lewat injection quill atau eductor agar tercampur instan (www.mdpi.com). Hindari pemberian asam dan basa bersamaan; interlock mencegah injeksi asam saat pH sudah mendekati/di bawah 7, dan sebaliknya.

Baca juga: 

Penerapan Sistem Biofilter dalam Pengolahan Limbah Air

Opsi reagen dan keselamatan proses

Reagen standar: asam sulfat (H₂SO₄) untuk menetralkan basa dan soda kaustik (NaOH) untuk menetralkan asam, masing‑masing pada konsentrasi praktis ~20–50% NaOH dan ≥50% H₂SO₄ (burtprocess.com). Alternatif biaya, kapur (Ca(OH)₂) bisa dipakai untuk arus asam namun menghasilkan sludge gipsum dan kontrol pH kurang halus.

Untuk arus basa, injeksi CO₂ (membentuk asam karbonat) adalah opsi modern: menurunkan pH tanpa penanganan asam kuat, bersifat self‑limiting ke ~pH 7, dan mengurangi overshoot berkat penyangga karbonat (nippongases.com; nippongases.com). Lengkapi pipa keluaran dengan material tahan kimia dan kemiringan yang mencegah jebakan slurry, ventilasi atau scrubber untuk gas lepas saat penetralan, serta penampungan darurat reagen di dekat tangki.

Konfigurasi sistem dan alur operasi

Susunan praktis: (1) sump equalization untuk menampung buangan regen/CI P—arus asam dan basa bisa ditahan di tangki kecil terpisah; (2) reaktor netralisasi primer tempat keduanya dipompa untuk netralisasi kasar menuju pH menengah (~5–8); (3) tangki polishing pH (bisa tangki yang sama bila waktu tinggal 15–30 menit memadai) untuk penyetelan akhir ke pH 6–9; (4) effluent dialirkan ke IPAL utama. P&ID tipikal menampilkan tangki netralisasi dengan agitator, jalur masuk asam/basa via pompa metering, sensor pH di outlet yang mengendalikan dosis.

Kinerja, biaya, dan metrik target

Dengan desain tepat, keluaran stabil di sekitar pH 7 (dalam rentang 6–9). Pada implementasi yang dioptimalkan, studi mencatat keluaran pH 6–8 tanpa deviasi (www.mdpi.com; www.mdpi.com). Mereka memangkas volume limbah netralisasi ~63% dan bahan kimia ~23% dibanding skema terpisah (www.mdpi.com).

Dari sisi biaya, satu studi kasus melaporkan penghematan biaya terpasang sekitar USD 2,0 juta dan penurunan O&M tahunan ~55% (≈$0,17 juta/tahun) dengan beralih dari beberapa pit ke satu tangki campur dengan eductor (www.mdpi.com). “Pabrik kita lebih kecil, namun ROI serupa secara konseptual berlaku.” Target terukur: pH 6,5–8,5; tanpa overflow atau trip akibat overdosing; konsumsi reagen selaras stoikiometri; operasi andal lintas musim. Logging pH, debit, dan volume kimia disarankan untuk verifikasi kepatuhan.

baca juga: 

Pengertian dan Pengaruh TDS dan TSS Terhadap Kualitas Air

Kepatuhan Indonesia dan praktik baik

Dengan rentang pH 6–9, effluent netral yang dialirkan ke IPAL utama memenuhi standar Indonesia (acuannya, Permen LHK: es.scribd.com; id.scribd.com). Alarm pH dan interlock untuk berhenti dosing atau resirkulasi saat ada deviasi menjadi lapisan perlindungan tambahan.

Intinya, kombinasi netralisasi campur‑imbang, mixing yang kuat, dosing berbasis umpan balik pH, dan instrumentasi yang disiplin—didukung panduan industri dan studi (burtprocess.com; www.mdpi.com; www.mdpi.com; www.mdpi.com; nippongases.com; es.scribd.com)—mengubah limbah korosif demin menjadi aliran netral yang patuh regulasi. Untuk unit RO di pembangkit, konfigurasi ini menyatu rapi dengan portofolio sistem membran seperti RO industri di hulu dan kontrol kimia di hilir.