Absorptie is een fysisch-chemisch proces waarbij gassen, vloeistoffen of opgeloste stoffen geabsorbeerd worden in een ander medium en daar gelijkmatig verdeeld worden. Bij de behandeling van industrieel water en afvalwater verwijst absorptie voornamelijk naar de absorptie van verontreinigende stoffen, gassen of organische verbindingen in een vloeibaar of vast medium. Dit proces is cruciaal voor het verwijderen van verontreinigingen uit water en afvalwater en wordt in verschillende industriële toepassingen gebruikt om verontreinigingen te verwijderen of chemische processen te ondersteunen.
Inhoudsopgave
Technische achtergrond
Absorptie verschilt van adsorptie, omdat bij absorptie de stoffen in het inwendige van het absorberende medium dringen, terwijl bij adsorptie de stoffen zich alleen aan het oppervlak hechten. Het absorptieproces kan op twee manieren plaatsvinden:
Fysieke absorptie: Bij dit proces worden stoffen fysiek opgelost in het absorptiemiddel zonder dat er een chemische reactie plaatsvindt. Een voorbeeld hiervan is de absorptie van koolstofdioxide (CO₂) in water.
Chemische absorptie: Hierbij vindt er een extra chemische reactie plaats tussen de geabsorbeerde stof en het absorptiemiddel. Een voorbeeld is de absorptie van zwaveldioxide (SO₂) in alkalische oplossingen, waarbij het gas chemisch gebonden wordt.
Toepassingen in water- en afvalwaterbehandeling
Absorptieprocessen worden veel gebruikt in industriële water- en afvalwaterzuivering, vooral voor de verwijdering van organische vervuilende stoffen en opgeloste gassen.
Gasabsorptie in vloeistoffen: Bij de behandeling van afvalwater worden gassen zoals koolstofdioxide (CO₂) of waterstofsulfide (H₂S) uit het water verwijderd door ze over te dragen aan absorptiemiddelen. Deze gassen kunnen corrosief of schadelijk voor de gezondheid zijn en moeten daarom efficiënt worden verwijderd. Er worden alkalische oplossingen of speciale absorptiemiddelen gebruikt om deze gassen te binden.
Absorptie van organische vervuilende stoffen: Industrieel afvalwater bevat vaak organische verbindingen zoals pesticiden, oplosmiddelen of farmaceutische producten, die verwijderd worden door absorptie. Een veelgebruikte methode is absorptie met actieve kool, waarbij organische verontreinigende stoffen worden geabsorbeerd en gebonden in de poriën van de actieve kool. Deze methode wordt gebruikt in de farmaceutische industrie, de voedingsindustrie en andere sectoren waar organische verontreinigingen uit het water verwijderd moeten worden.
Biologische zuiveringsprocessen: Absorptieprocessen spelen een rol in biologische afvalwaterzuiveringsinstallaties wanneer micro-organismen opgeloste verontreinigende stoffen absorberen en gebruiken als voedingsstoffen. Dit proces breekt organische verontreinigende stoffen efficiënt af. Absorptie wordt gebruikt in combinatie met biologische processen, vooral voor de verwijdering van stikstof of de afbraak van organische stoffen in beluchtingstanks.
Absorberend
De keuze van het juiste absorptiemiddel is cruciaal voor de efficiëntie van het absorptieproces. Gebruikelijke absorptiemiddelen zijn
Water: Water wordt vaak gebruikt als absorptiemiddel voor in water oplosbare gassen, zoals ammoniak (NH₃) of kooldioxide (CO₂), en wordt vaak gebruikt bij gasbehandeling.
Actieve kool: Door zijn grote binnenoppervlak heeft actieve kool een grote capaciteit om organische vervuilende stoffen te absorberen. Het wordt vaak gebruikt om organische verbindingen, farmaceutica en pesticiden uit water en afvalwater te verwijderen.
Chemische oplossingen: Alkalische of zure oplossingen worden gebruikt om specifieke gassen te absorberen en chemisch te neutraliseren.
Toepassingen van absorptiesystemen in de praktijk
1. actief koolfilter
Actieve koolstoffilters zijn gebaseerd op het absorptieprincipe en worden zowel in drinkwaterbehandeling als in afvalwaterbehandeling gebruikt. Het grote binnenoppervlak van de actieve kool verwijdert organische verontreinigende stoffen zoals oplosmiddelen en pesticiden uit het water. Actieve koolfilters worden vooral gebruikt in industrieën die hoge eisen stellen aan de waterkwaliteit, zoals de voedingsmiddelen- en drankenindustrie of in rioolwaterzuiveringsinstallaties.
Foto: Industriële actieve koolfilters in tanks van glasvezelversterke kunststof(ALMA FIL AK)
2. biologische reactoren
In biologische reactoren, vooral in actief-slibinstallaties, worden organische stoffen en opgeloste verontreinigende stoffen geabsorbeerd en afgebroken door micro-organismen. Dit proces combineert absorptie en biologische afbraak om verontreinigende stoffen efficiënt te verwijderen en het afvalwater te zuiveren.
Foto: Beluchtingstank van een industriële afvalwaterzuiveringsinstallatie(ALMA BHU BIO)
Factoren die de absorptie beïnvloeden
De efficiëntie van absorptie wordt beïnvloed door verschillende factoren:
Concentratieverschillen: Hoe groter het concentratieverschil tussen de te absorberen stof en het absorptiemiddel, hoe effectiever en sneller de absorptie zal zijn.
Temperatuur: Temperatuur beïnvloedt de oplosbaarheid van gassen in vloeistoffen. Hogere temperaturen kunnen fysische absorptie verminderen, terwijl ze chemische absorptieprocessen vaak versnellen.
Oppervlakte van het absorptiemiddel: Een absorptiemiddel met een groot oppervlak, zoals actieve kool, verhoogt de efficiëntie van het proces omdat er meer verontreinigende stoffen kunnen worden geabsorbeerd.
Conclusie
Absorptie is een belangrijk proces in de behandeling van industrieel water en afvalwater dat bijdraagt aan de efficiënte verwijdering van organische verbindingen en gassen. Of het nu gaat om het gebruik van actieve koolfilters (ALMA FIL AK), de absorptie van verontreinigende stoffen in micro-organismen of de fysische absorptie van gassen in water - de keuze van het juiste absorptiemiddel en de juiste procesbeheersing zijn doorslaggevend voor de doeltreffendheid van de verwijdering van verontreinigende stoffen.
