Precipitatie- en flocculatie-installaties zijn centrale systemen in de behandeling van industrieel afvalwater die tot doel hebben opgeloste en colloïdale onzuiverheden te verwijderen. Deze systemen maken gebruik van chemische processen om opgeloste stoffen om te zetten in vaste deeltjes, die geaggregeerd worden door flocculatie en vervolgens gescheiden worden. Precipitatie- en flocculatiesystemen zijn flexibel en kunnen worden aangepast aan verschillende belastingen en afvalwater.

Technische achtergrond en procedures

Precipitatie- en flocculatie-installaties bestaan uit verschillende processtappen die kunnen worden gevarieerd afhankelijk van de samenstelling van het afvalwater en de doelparameters. De belangrijkste stappen zijn

1. Neutralisatieneerslag: Deze technologie wordt gebruikt wanneer het afvalwater zeer zure of alkalische eigenschappen heeft. De pH-waarde van het afvalwater wordt op een neutrale waarde gebracht door zuren of basen toe te voegen, waardoor opgeloste metaalionen zoals ijzer, aluminium of zware metalen kunnen neerslaan. Neutralisatie produceert onoplosbare hydroxiden, die vervolgens door flocculatie worden samengevoegd tot grotere deeltjes.

2. Sulfideprecipitatie: Sulfideprecipitatie wordt gebruikt voor afvalwater dat hoge concentraties zware metalen bevat zoals koper, zink of lood. In dit proces worden sulfideverbindingen (bijv. natriumsulfide) gedoseerd om de zware metalen om te zetten in onoplosbare metaalsulfiden. Deze metaalsulfiden zijn stabiel en kunnen gemakkelijk worden afgescheiden door flocculatie en daaropvolgende bezinking of flotatie. Sulfideprecipitatie is bijzonder effectief om lage grenswaarden voor zware metalen in afvalwater te bereiken.

3. Verwijdering van zware metalen: Zware metalen zijn veel voorkomende verontreinigingen in industrieel afvalwater, met name in de galvano-, metaalverwerkings- en chemische industrie. Precipitatie- en flocculatiesystemen zijn ontworpen om zware metalen efficiënt te verwijderen om aan de wettelijke limieten te voldoen. Naast neutralisatie en sulfideprecipitatie kunnen ook precipitatiemiddelen zoals ijzer- of aluminiumzouten worden gebruikt om zware metalen om te zetten in slecht oplosbare verbindingen. Deze deeltjes worden dan gebonden door flocculatie om grotere vlokken te vormen, die worden verwijderd door bezinking of flotatie.

Flocculatie: hoe polymeren werken

Flocculatie is een cruciale stap in precipitatie- en flocculatiesystemen waarin speciale vlokmiddelen of polymeren worden gebruikt om de kleine deeltjes die door precipitatie ontstaan samen te voegen tot grotere vlokken. Deze polymeren bestaan uit lange moleculaire ketens die zich binden aan het oppervlak van de deeltjes en ze aan elkaar verknopen.

Er zijn verschillende soorten polymeren die verschillen in hun lading (kationisch, anionisch of neutraal).

1. Kationische polymeren: Deze hebben een positieve lading en zijn bijzonder geschikt voor het binden van negatief geladen deeltjes in afvalwater.
2. Anionische polymeren: Deze hebben een negatieve lading en worden gebruikt om positief geladen deeltjes uit te vlokken.
3. Niet-ionische polymeren: Deze zijn neutraal en fungeren als brug tussen deeltjes met verschillende ladingen.

Mechanisme van uitvlokking

Polymeren werken via twee hoofdmechanismen:

• Ladingsvereffening: Polymeren neutraliseren de oppervlaktelading van de deeltjes, waardoor de afstotende krachten tussen de deeltjes afnemen. Hierdoor komen de deeltjes dichter bij elkaar en vormen ze grotere vlokken.
• Overbruggen: De lange ketenmoleculen van de polymeren verbinden verschillende deeltjes met elkaar en vormen zo stabiele vlokken die gescheiden kunnen worden door bezinking of flotatie. flotatie gemakkelijk te scheiden door bezinking of flotatie.