Koolwaterstoffen (HC's) zijn organische verbindingen die uitsluitend bestaan uit koolstof- en waterstofatomen. Ze vormen de basis van talloze organische stoffen en worden veel gebruikt in de chemische industrie, energieproductie en petrochemie. Koolwaterstoffen worden ingedeeld in verschillende vormen zoals alifatische (lineaire of vertakte ketens) en aromatische (ringvormige structuren) verbindingen.
Inhoudsopgave
Chemische eigenschappen en structuren
Koolwaterstoffen variëren sterk in hun chemische structuur en fysische eigenschappen. Deze variaties bepalen hun oplosbaarheid, reactiviteit en gedrag in het milieu:
Alifatische koolwaterstoffen:
- Verzadigd (alkanen): C-C enkelvoudige bindingen, zoals methaan of propaan.
- Onverzadigd (alkenen en alkynen): C=C dubbele bindingen of C≡C drievoudige bindingen, zoals ethyleen of acetyleen.
Aromatische koolwaterstoffen:
Bevatten minstens één benzeenring, bijv. benzeen, tolueen en polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK's).Vertakte koolwaterstoffen:
Complexe structuren met zijketens, vaak aangetroffen in brandstoffen en oplosmiddelen.
Relevantie en uitdagingen in waterbehandeling
Koolwaterstoffen komen in waterlichamen terecht door industriële processen, lekken of afval. Het is een grote uitdaging om ze uit het water te verwijderen, omdat veel van deze stoffen hydrofoob en moeilijk biologisch afbreekbaar zijn. In hogere concentraties hebben ze een toxisch effect op waterorganismen en kunnen ze leiden tot de vorming van biofilms of schadelijke lagen op wateroppervlakken.
Bronnen in de industrie:
- Petrochemische industrie: Bij raffinaderijen en olieproductie komen grote hoeveelheden koolwaterstoffen vrij.
- Metaalbewerking en galvaniseren: Gebruik van oplosmiddelen en smeermiddelen.
- Voedingsindustrie: Gebruik van oliën en vetten met koolwaterstofverbindingen.
- Textiel- en leerindustrie: gebruik van hydrofobe chemicaliën.
Proces voor het verwijderen van koolwaterstoffen
1. vet- en olieafscheider
Vetafscheiders scheiden koolwaterstoffen van water op basis van dichtheidsverschillen. Lichte koolwaterstoffen drijven, terwijl zware deeltjes bezinken.
2. flotatie-installaties
Bij flotatie met opgeloste lucht, zoals in de ALMA NeoDAF , worden de fijnste koolwaterstofdeeltjes naar de oppervlakte gebracht door luchtbellen.
Afbeelding: Ons ALMA NeoDAF flotatiesysteem met ladingproportionele precipitantdosering
3. adsorptie met actieve kool
Koolwaterstoffen adsorberen op het grote specifieke oppervlak van actieve kool. Vooral effectief voor aromatische koolwaterstoffen en PAK's.
Afbeelding: Onze ALMA FIL AK actieve koolstoffilters voor industriële toepassingen
4. membraanproces
Nanofiltratie en omgekeerde osmose verwijderen efficiënt opgeloste koolwaterstoffen. Ze zijn bijzonder geschikt voor afvalwater met hoge concentraties verontreinigende stoffen.
Afbeelding: Ons ALMA OSMO Process omgekeerde osmosesysteem met waterontharder en voorfiltratie
5. biologische processen
Micro-organismen zoals bacteriën en schimmels kunnen bepaalde koolwaterstoffen in actief-slibtanks of door biofiltratie afbreken. Dit is vooral effectief voor aromatische en alifatische koolwaterstoffen met lagere molecuulgewichten.
Afbeelding: 3D-ontwerp van ons ALMABioFil Compact biofiltratiesysteem
Milieuaspecten en wettelijke vereisten
De milieurelevantie van koolwaterstoffen is hoog, vooral in het geval van aromatische verbindingen zoals PAK's, die kankerverwekkende en mutagene effecten kunnen hebben. Vanwege hun toxiciteit en persistentie zijn koolwaterstoffen onderworpen aan strenge grenswaarden in overeenstemming met de Duitse afvalwaterverordening en de EU-kaderrichtlijn water.
Conclusie
Koolwaterstoffen vormen een grote uitdaging bij de behandeling van industrieel water en afvalwater. Een combinatie van mechanische, chemisch-fysische en biologische processen is vereist om te voldoen aan de wettelijke voorschriften. Met technologieën zoals vetafscheiders, flotatiesystemen en membraanprocessen biedt ALMAWATECH effectieve oplossingen om koolwaterstoffen uit industrieel afvalwater te verwijderen en zo de bescherming van het milieu duurzaam te ondersteunen.
Voor meer informatie over onze producten kunt u altijd contact met ons opnemen!
