Studi Kasus Aplikasi Pemantauan Limbah Cair di Perusahaan Manufaktur Spring

Dalam proses perawatan permukaan pegas, fosfatasi digunakan untuk membentuk lapisan pelindung yang mencegah korosi. Proses ini melibatkan perendaman pegas dalam larutan fosfat yang mengandung ion logam seperti seng, mangan, dan nikel. Melalui reaksi kimia, lapisan garam fosfat yang tidak larut terbentuk pada permukaan pegas.

Proses ini menghasilkan dua jenis utama air limbah
1. Larutan Penangas Limbah Fosfat: Penangas fosfat perlu diganti secara berkala, sehingga menghasilkan cairan limbah berkonsentrasi tinggi. Polutan utama meliputi seng, mangan, nikel, dan fosfat.
2. Air Bilasan Fosfat: Setelah proses fosfatisasi, dilakukan beberapa tahap pembilasan. Meskipun konsentrasi polutan lebih rendah daripada air bekas, volumenya cukup besar. Air bilasan ini mengandung residu seng, mangan, nikel, dan fosfor total, yang merupakan sumber utama air limbah fosfatisasi di fasilitas produksi air minum.

Gambaran Umum Terperinci tentang Polutan Utama:
1. Besi – Polutan Logam Primer
Sumber: Terutama berasal dari proses pengawetan asam, di mana baja pegas diolah dengan asam klorida atau asam sulfat untuk menghilangkan kerak oksida besi (karat). Hal ini mengakibatkan pelarutan ion besi yang signifikan ke dalam air limbah.
Alasan Pemantauan dan Pengendalian:
- Dampak Visual: Setelah dibuang, ion besi teroksidasi menjadi ion besi, membentuk endapan besi hidroksida berwarna coklat kemerahan yang menyebabkan kekeruhan dan perubahan warna badan air.
- Dampak Ekologis: Ferri hidroksida yang terakumulasi dapat mengendap di dasar sungai, melumpuhkan organisme dasar, dan mengganggu ekosistem perairan.
- Masalah Infrastruktur: Endapan besi dapat menyebabkan penyumbatan pipa dan mengurangi efisiensi sistem.
- Keperluan Pengolahan: Meskipun toksisitasnya relatif rendah, zat besi biasanya berada dalam konsentrasi tinggi dan dapat dihilangkan secara efektif melalui penyesuaian pH dan presipitasi. Pengolahan awal sangat penting untuk mencegah gangguan pada proses hilir.

2. Seng dan Mangan – Pasangan Fosfat
Sumber: Unsur-unsur ini terutama berasal dari proses fosfatisasi, yang penting untuk meningkatkan ketahanan terhadap karat dan daya rekat lapisan. Sebagian besar produsen pegas menggunakan larutan fosfat berbasis seng atau mangan. Pembilasan air selanjutnya akan membawa ion seng dan mangan ke dalam aliran air limbah.
Alasan Pemantauan dan Pengendalian:
- Toksisitas Perairan: Kedua logam tersebut menunjukkan toksisitas yang signifikan terhadap ikan dan organisme perairan lainnya, bahkan pada konsentrasi rendah, yang memengaruhi pertumbuhan, reproduksi, dan kelangsungan hidup.
- Seng: Merusak fungsi insang ikan, sehingga mengurangi efisiensi pernapasan.
- Mangan: Paparan kronis menyebabkan bioakumulasi dan potensi efek neurotoksik.
Kepatuhan Regulasi: Standar pembuangan nasional dan internasional memberlakukan batasan ketat pada konsentrasi seng dan mangan. Pembuangan yang efektif biasanya memerlukan presipitasi kimia menggunakan reagen alkali untuk membentuk hidroksida yang tidak larut.

3. Nikel – Logam Berat Berisiko Tinggi yang Memerlukan Regulasi Ketat
Sumber:
- Melekat pada bahan baku: Baja paduan tertentu, termasuk baja tahan karat, mengandung nikel, yang larut dalam asam selama pengawetan.
- Proses perawatan permukaan: Beberapa pelapisan elektro atau pelapisan kimia khusus menggabungkan senyawa nikel.
Alasan Pemantauan dan Pengendalian (Sangat Penting):
Bahaya Kesehatan dan Lingkungan: Nikel dan senyawa nikel tertentu diklasifikasikan sebagai karsinogen potensial. Nikel dan senyawa nikel tersebut juga menimbulkan risiko karena toksisitasnya, sifat alergeniknya, dan kemampuannya untuk berbioakumulasi, sehingga menimbulkan ancaman jangka panjang bagi kesehatan manusia dan ekosistem.
- Batas Pembuangan yang Ketat: Peraturan seperti "Standar Pembuangan Air Limbah Terpadu" menetapkan konsentrasi nikel terendah yang diizinkan (biasanya ≤0,5–1,0 mg/L), yang mencerminkan tingkat bahayanya yang tinggi.
- Tantangan Perawatan: Presipitasi alkali konvensional mungkin tidak mencapai tingkat kepatuhan; metode canggih seperti agen khelasi atau presipitasi sulfida sering kali diperlukan untuk penghilangan nikel yang efektif.

Pembuangan langsung air limbah yang belum diolah akan mengakibatkan pencemaran lingkungan yang parah dan berkelanjutan pada badan air dan tanah. Oleh karena itu, semua limbah harus melalui pengolahan yang tepat dan pengujian yang ketat untuk memastikan kepatuhan sebelum dibuang. Pemantauan secara langsung di outlet pembuangan merupakan langkah penting bagi perusahaan untuk memenuhi tanggung jawab lingkungan, menjamin kepatuhan terhadap peraturan, dan memitigasi risiko ekologis dan hukum.