Bahan Kimia Pengolahan Air Limbah Industri: Panduan Pemilihan Praktis

Apa yang biasanya termasuk dalam “bahan kimia pengolahan air limbah industri”.

Bahan kimia pengolahan air limbah industri terbagi dalam beberapa kelompok fungsional. Memilih dari kelompok-kelompok ini berdasarkan polutan utama Anda (TSS, minyak, logam, COD/BOD, warna, nutrisi) lebih cepat dan lebih dapat diandalkan daripada coba-coba.

• pengatur pH/alkalinitas: kaustik (NaOH), kapur (Ca(OH)₂), soda abu (Na₂CO₃), asam (HCl, H₂SO₄), penambah alkalinitas (bikarbonat)
• Koagulan: tawas, besi klorida/sulfat, polialuminium klorida (PACl), garam poliferik
• Flokulan (polimer): poliakrilamida anionik/kationik/nonionik; emulsi atau bubuk kering
• Pengendapan logam: sulfida (NaHS), pengendapan hidroksida melalui pH, pengendapan karbonat, pemutus chelant khusus
• Oksidasi/reduksi: hidrogen peroksida, natrium hipoklorit, permanganat; bisulfit untuk deklorinasi
• Bahan pembantu minyak & lemak: pengemulsi, organoclay, bahan pembantu surfaktan DAF (tergantung kasus), antibusa (silikon/non-silikon)
• Dukungan biologis: nutrisi (N/P), mikronutrien, buffer pH, penghilang busa; biosida selektif untuk aliran samping non-biologis
• Pengendalian kerak/korosi: fosfonat, polimer, inhibitor (lebih umum pada penggunaan kembali dan rangkaian ZLD)

Peta pemilihan bahan kimia berdasarkan jenis masalah

Gunakan ini sebagai jalan pintas praktis. Hal ini tidak akan menggantikan pengujian, namun hal ini secara tajam mempersempit bahan kimia pengolahan air limbah industri yang “tepat” menjadi satu set yang dapat dikelola.

Kiat: perlakukan jendela dosis sebagai “rentang penyaringan” awal, bukan titik setel akhir. Permintaan riil dapat meningkat 5–10× seiring dengan perubahan produksi, beban surfaktan, suhu, dan kualitas pemerataan.

Alur kerja uji jar praktis yang diterjemahkan menjadi pemberian dosis skala penuh

Pengujian dalam toples paling berguna ketika meniru energi pencampuran, waktu kontak, dan pemisahan padatan di pabrik Anda. Sasarannya bukanlah “flok tercantik”, namun kekeruhan limbah/COD terendah dengan dosis bahan kimia stabil terendah dan volume lumpur yang dapat diterima.

Urutan langkah (berfungsi untuk klarifikasi dan DAF)

1. Ukur pH mentah, alkalinitas, konduktivitas, kekeruhan/TSS, dan (jika relevan) minyak & lemak serta logam.
2. Sesuaikan pH terlebih dahulu (asam/kaustik/kapur). Tahan 1–3 menit pengadukan cepat untuk menstabilkan.
3. Tambahkan koagulan dengan pengadukan cepat (30–60 detik). Layar setidaknya 5 dosis pada rentang 5–10×.
4. Tambahkan polimer dengan pengadukan lambat. Layar 0,2–5mg/L tergantung pada padatan dan kekuatan emulsi.
5. Settle (simulasi clarifier) ​​atau float (simulasi DAF, jika Anda memiliki flotasi bangku). Rekam kejelasan pada titik waktu tetap (misalnya, 5, 10, 20 menit).
6. Pilih dosis terendah yang mencapai target efluen dengan flok kuat (tidak langsung terpotong).

Data yang akan direkam (sehingga hasilnya dapat dipertahankan)

• Kekeruhan limbah cair (NTU) dan/atau TSS (mg/L) vs. dosis
• Proksi indeks volume lumpur (mL diselesaikan per 1 L setelah 10–20 menit)
• Catatan kemampuan filter (bagaimana lumpur mengeringkan mesin press/sabuk Anda)
• penyimpangan pH setelah penambahan koagulan (menunjukkan konsumsi alkalinitas)

Aturan praktisnya: jika menambahkan lebih banyak polimer membuat limbah menjadi lebih buruk (kemilau berminyak dan kabur, “mikroflok”), kemungkinan besar Anda melewati batas netralisasi muatan yang optimal—kurangi polimer dan periksa kembali koagulan dan pH.

Kontrol dosis bahan kimia: yang menjaga kinerja tetap stabil sehari-hari

Setelah kimia dipilih, stabilitas berasal dari pengendalian variabilitas. Sebagian besar pabrik meningkatkan hasil dengan menggabungkan kontrol feed-forward (dosis berbasis aliran/proksi) dengan trim umpan balik (kekeruhan online/pH/ORP).

Titik kontrol berdampak tinggi

• Kualitas pemerataan: EQ yang lebih baik dapat mengurangi permintaan puncak bahan kimia secara dramatis dengan memperlancar muatan slug.
• pH dan alkalinitas: koagulan mengkonsumsi alkalinitas; alkalinitas yang tidak mencukupi menyebabkan penurunan pH dan flok lemah.
• Energi campuran cepat: kurang tercampurnya limbah bahan kimia; pencampuran yang berlebihan dapat menghilangkan flok sebelum jembatan polimer terbentuk.
• Pembuatan polimer: konsentrasi yang salah atau penuaan yang buruk dapat mengurangi aktivitas dan meningkatkan konsumsi.
• Pergeseran suhu: air yang lebih dingin memperlambat kinetika dan mengubah viskositas; dosis polimer mungkin memerlukan penyesuaian musiman.

Logika pemberian dosis “pemula” yang praktis

Pendekatan yang umum dan efektif adalah: dosis koagulan sebanding dengan kekeruhan influen (atau proksi UV254/COD), dosis polimer sebanding dengan kekeruhan limbah yang diklarifikasi/DAF. Pasang pagar pembatas agar loop kontrol tidak menimbulkan kebisingan.

• Umpan maju koagulan: aliran × kekeruhan (atau UV254) dengan batas min/maks
• Pemangkasan umpan balik polimer: tingkatkan dosis hanya jika kekeruhan limbah tetap di atas target selama penundaan yang ditentukan (misalnya, 5–10 menit)
• Decoupling loop pH: menstabilkan pH sebelum mengubah koagulan secara agresif

Pemecahan masalah berdasarkan gejala: diagnosis cepat untuk kegagalan umum

Ketika bahan kimia pengolahan air limbah industri “berhenti bekerja”, jalur tercepat adalah gejala → kemungkinan penyebab → pengujian yang ditargetkan. Hindari perubahan simultan pada pH, koagulan, dan polimer; Anda akan kehilangan sinyal.

Limbah kabur / pin floc

• Kemungkinan penyebabnya: dosis koagulan yang kurang atau pH di luar jendela efektif koagulan
• Periksa: jalankan uji tangga koagulan cepat pada pH saat ini dan pada pH ±1
• Tindakan: perbaiki pH/alkalinitas terlebih dahulu; kemudian mengoptimalkan koagulan sebelum menyesuaikan polimer

Bentuk flok kemudian pecah

• Kemungkinan penyebabnya: geseran yang berlebihan (pencampur/katup/pompa) atau overdosis polimer sehingga menghasilkan flok yang rapuh
• Periksa: bandingkan kestabilan flok pada dua intensitas pencampuran; mengurangi polimer dengan 25–50% sebagai diagnostik
• Tindakan: titik geser yang lebih rendah; pertimbangkan untuk mengganti kepadatan muatan polimer atau berat molekul

Pelampung DAF basah, berat, atau terbawa ke bawah

• Kemungkinan penyebabnya: emulsi tidak rusak (membutuhkan demulsifier/pergeseran pH), atau ketidakcocokan polimer/koagulan
• Periksa: uji bangku dengan koagulan demulsifier pada dua nilai pH; mengevaluasi waktu dan kejelasan “split”.
• Tindakan: sesuaikan demulsifier terlebih dahulu; kemudian kencangkan koagulan/polimer; verifikasi saturasi daur ulang dan kualitas gelembung secara terpisah

Contoh praktis: jika perubahan garis menghasilkan surfaktan baru, polimer “terbaik” dapat berubah dari anionik menjadi kationik (atau sebaliknya). Penyaringan ulang selama 30 menit dapat mencegah berhari-hari mengejar tekanan yang dikehendaki.

Realitas biaya dan lumpur: bagaimana menghindari pembayaran dua kali

Biaya bahan kimia hanyalah setengah dari cerita. Koagulan yang berlebihan atau penggunaan garam logam yang salah dapat meningkatkan massa lumpur, biaya pengangkutan, dan pengurangan konsumsi polimer. Produk $/galon terendah jarang sekali merupakan total biaya terendah.

Daftar periksa total biaya sederhana

• $/m³ dirawat pada dosis yang secara andal memenuhi batas (bukan dosis “hari terbaik”)
• Volume lumpur dan kemampuan dewatering (% padatan kue tekan, penggunaan polimer pada dewatering)
• Dampak korosi/penanganan (besi klorida dan asam kuat dapat meningkatkan biaya bahan konstruksi)
• Efek hilir (oksidan atau klorida tinggi dapat menekan biologi dan menggunakan kembali membran)

Tolok ukur yang berguna: dalam mengoptimalkan koagulasi/flokulasi, a 10–30% pengurangan dosis bahan kimia biasa terjadi jika pH/alkalinitas dan pencampuran diperbaiki terlebih dahulu—sering kali disertai perbaikan dalam penanganan lumpur.

Dasar-dasar keselamatan dan kepatuhan untuk program kimia

Bahan kimia pengolahan air limbah industri efektif secara operasional namun dapat menimbulkan bahaya (korosif, reaktivitas, gas beracun). Program yang aman mengurangi insiden dan juga mencegah gangguan proses yang menyebabkan penyimpangan izin.

Kombinasi berisiko tinggi untuk dikendalikan

• Asam hipoklorit: potensi pelepasan gas klor
• Sulfida dalam pH rendah: potensi pelepasan hidrogen sulfida
• Logam peroksida/organik: dekomposisi dan panas yang cepat; mengontrol titik dosis dan pengenceran

Pengendalian operasional itu penting

• Penahan sekunder berukuran untuk volume tangki kasus terburuk
• Interlock umpan kimia terikat pada aliran dan pH (hindari bahan kimia yang “mematikan” ke dalam saluran kosong)
• Pelabelan yang jelas dan penyimpanan terpisah untuk oksidator, asam, kaustik, dan sulfida

Fokus kepatuhan: menyimpan log perubahan (bahan kimia, kisaran dosis, perubahan setpoint, hasil jar-test). Hal ini membuat kunjungan dapat didiagnosis dan menunjukkan kontrol selama audit.

Kesimpulan: jalur terpendek menuju program kimia yang andal

Untuk memilih bahan kimia pengolahan air limbah industri yang bekerja secara konsisten, mulailah dengan kontrol pH/alkalinitas, pilih koagulan yang sesuai dengan profil padatan/emulsi/logam Anda, lalu kunci polimer menggunakan uji jar yang meniru proses Anda. Terakhir, stabilkan dengan kontrol takaran sederhana dan konfirmasi kinerja menggunakan kekeruhan/TSS (dan logam/COD jika relevan) sambil memperhatikan volume lumpur dan kemampuan dewatering.