Kebutuhan bahan bakar minyak di Indonesia semakin meningkat. Peningkatan tersebut mengakibatkan eksplorasi dan pengolahan secara berlebihan. Eksplorasi dan pengolahan berlebihan akan memberikan dampak buruk bagi lingkungan, yaitu limbah. Limbah minyak bumi biasanya langsung dibuang ke lingkungan yang dapat menyebakan pencemaran lingkungan, misalnya air. Pengolahan limbah menggunakan alga dapat digunakan sebagai pengolahan lanjutan tanpa menimbulkan polusi tambahan. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji pengaruh penambahan urea sebagai co-substrat terhadap kinerja High Rate Algae Reactor (HRAR) dalam menurunkan kandungan minyak dalam air limbah minyak bumi. Variabel penelitian adalah konsentrasi minyak solar dalam air limbah dan konsentrasi urea yang digunakan. Konsentrasi minyak solar yang dipakai berasal penelitian pendahuluan sebesar 346 ppm dan 692 ppm untuk 18 L alga. Penelitian utama dilakukan dengan menambahkan 3 konsentrasi urea yang berbeda. Penelitian dilakukan selama 14 hari setiap dua hari sekali untuk semua parameter. Parameter yang digunakan dalam penelitian adalah kandungan Oil and Grease, Chemical Oxygen Demand (COD), klorofil a, Dissolved Oxygen (DO), pH, nitrogen-amonia, temperatur, dan Mixed Liquor Suspended Solid (MLSS). Dalam penelitian utama, menunjukkan bahwa sistem HRAR dapat mengolah air limbah mengandung minyak solar. Efisiensi penyisihan minyak solar paling optimal oleh sistem HRAR untuk variasi penambahan minyak solar 346 ppm adalah dengan penambahan urea 0,1 gr/L sebesar 83,33% sedangkan untuk variasi penambahan minyak solar 692 ppm menggunakan penambahan urea sebesar 0,3 gr/L sebesar 85,05%.