De term "concentraat" verwijst naar het deel van een waterstroom met een hoge concentratie opgeloste en onopgeloste stoffen na een fysisch, chemisch of mechanisch scheidingsproces, zoals omgekeerde osmose. Bij industriële waterzuivering en afvalwaterbehandeling is de behandeling en afvoer van concentraat een belangrijke uitdaging. Dit artikel biedt een uitgebreide blik op de technische, chemische en operationele aspecten van concentraten, waarbij de nadruk ligt op hun vorming, samenstelling en behandeling.
Inhoudsopgave
Technische basisbeginselen
Creëren van concentraat
Concentraat wordt geproduceerd in tal van water- en afvalwaterbehandelingsprocessen, waaronder
Membraanproces: In omgekeerde osmose (RO) of nanofiltratiesystemen wordt het ruwe water verdeeld in twee stromen: Permeaat (gezuiverd water) en concentraat.
Ionenwisseling: De regeneratie van ionenwisselaarharsen produceert geconcentreerde pekeloplossingen.
Verdampers en kristallisatoren: Deze systemen concentreren opgeloste stoffen door water te verdampen.
De concentraatstroom bevat de stoffen die tijdens het proces uit het water werden verwijderd, in een aanzienlijk hogere concentratie.
Chemische samenstelling
De samenstelling van het concentraat is sterk afhankelijk van het type ruw water en het gebruikte scheidingsproces. Typische componenten zijn
Zouten: chloriden, sulfaten, nitraten, carbonaten.
Zware metalen: koper, nikkel, zink, chroom.
Organische stoffen: TOC (Total Organic Carbon), opgeloste organische verbindingen.
Vaste stoffen: colloïden, onopgeloste deeltjes.
Speciale verbindingen: Antiscalants, biociden of andere chemicaliën die worden gebruikt in het behandelingsproces.
Uitdagingen in de praktijk
1. verwijderingskosten
De verwijdering van concentraat is kostenintensief, aangezien de hoge concentraties opgeloste stoffen vaak directe lozing in waterlichamen of het rioleringssysteem uitsluiten. Om aan de wettelijke limieten te voldoen, zijn extra behandelingsstappen nodig.
2. milieubescherming
Onbehandeld concentraat kan milieuproblemen veroorzaken, zoals
Eutrofiëring: Door nitraten en fosfaten.
Toxiciteit: Zware metalen en organische vervuilende stoffen kunnen schadelijk zijn voor ecosystemen.
Zoutvervuiling: Chloriden en sulfaten verhogen de zoutconcentratie in waterlichamen.
3. bedieningsproblemen
De omgang met concentraat kan het beheer van het bedrijf beïnvloeden:
Scaling: De afzetting van zouten zoals calciumcarbonaat of bariumsulfaat in leidingen.
Corrosie: Hoge zoutconcentraties bevorderen de corrosie van metalen onderdelen.
Vervuiling: Organische stoffen en micro-organismen kunnen aanslag vormen.
Foto: Ons ALMA OSMO Process concentraatsysteem voor omgekeerde osmose, geïnstalleerd in de container van de technische ruimte van ALMA Modul.
Behandelingsmethoden voor concentraat
De keuze van de behandelingsmethode hangt af van de samenstelling van het concentraat en de wettelijke vereisten. Typische benaderingen zijn
1. verdunning en inleiding
In regio's met grote waterstromen kan het concentraat verdund en rechtstreeks geloosd worden, op voorwaarde dat de wettelijke limieten gerespecteerd worden. Dit is echter alleen mogelijk met lage concentraties en milieuvriendelijke componenten.
2. extra eenheden voor materiaalterugwinning
Kristallisatie: Voor het terugwinnen van zouten zoals natriumchloride of calciumsulfaat.
Terugwinnen van metalen: Zware metalen kunnen met chemische of elektrochemische processen uit het concentraat worden verwijderd.
3. geavanceerde verdampingstechnologieën
Verdampers en kristallisatoren verminderen het volume van het concentraat aanzienlijk en produceren droog vast materiaal dat gemakkelijker te verwijderen is. Deze technologieën zijn echter energie-intensief.
4. concentratie-expansie op basis van membranen
Processen op basis van membranen zoals ultrafiltratie, nanofiltratie of omgekeerde osmose kunnen worden aangevuld met concentraatfasen.
Foto: Ons omgekeerde osmosesysteem voor de behandeling van afvalwater voor intern hergebruik (Water-ReUse)
Conclusie
Concentraat vormt een technische en economische uitdaging in industriële waterbehandeling. Het gerichte gebruik van innovatieve technologieën en de combinatie van verschillende processen kan de impact op het milieu en de activiteiten minimaliseren. Een gedetailleerde analyse van de samenstelling en de volumestromen is cruciaal om optimale oplossingen te ontwikkelen.
Voor meer informatie over onze producten kunt u altijd contact met ons opnemen!
