Geleidbaarheid (ook bekend als elektrische geleidbaarheid of specifieke geleidbaarheid) is een essentiële parameter voor het beoordelen van de waterkwaliteit in industriële water- en afvalwaterbehandeling. Het geeft informatie over de concentratie opgeloste zouten en dus over de ionische samenstelling van het water. In de praktijk dient geleidbaarheid als een belangrijke indicator voor de efficiëntie van waterbehandelingsprocessen, de zuiverheid van proceswater en het voldoen aan wettelijke vereisten voor afvalwaterverwerking.
Inhoudsopgave
Definitie en fysische principes
Geleidbaarheid beschrijft het vermogen van een medium om elektrische stroom te geleiden. Het wordt voornamelijk bepaald door de aanwezigheid van opgeloste ionen zoals natrium (Na+), kalium (K+), chloride (Cl-) of sulfaat (SO4²-). De eenheid van geleidbaarheid is Siemens per meter (S/m) of, in de watersector, microsiemens per centimeter (µS/cm).
Verbinding met de ionenconcentratie:
Hoe hoger de ionenconcentratie, hoe groter de geleidbaarheid.
Zuiver water heeft een zeer laag geleidingsvermogen (ongeveer 0,055 µS/cm bij 25 °C).
Temperatuursafhankelijkheid: De geleidbaarheid is sterk temperatuurafhankelijk. Het neemt toe met stijgende temperatuur, omdat de mobiliteit van de ionen toeneemt. Meettoestellen corrigeren daarom de geleidbaarheid naar een referentietemperatuur van 25 °C.
Geleidbaarheidsmeting
Geleidbaarheid wordt gemeten met speciale geleidbaarheidssensoren. Deze bestaan meestal uit twee elektroden waartussen een wisselspanning wordt gezet. De gemeten stroom is evenredig met de geleidbaarheid van de vloeistof.
Meetmethoden:
Contactmeting:
Elektroden komen in direct contact met het medium.
Geschikt voor water met een laag tot gemiddeld geleidingsvermogen.
Inductieve meting:
Geen direct contact tussen sensor en medium.
Gebruik in zeer agressieve of sterk vervuilde media.
Het belang van geleidbaarheid in watertechnologie
Geleidbaarheid is van centraal belang op verschillende gebieden van de water- en afvalwatertechnologie:
1. behandeling van proceswater:
Kwaliteitscontrole: In de productie, bijvoorbeeld in de elektronica- of farmaceutische industrie, is een lage geleidbaarheid cruciaal voor de kwaliteit van het proceswater.
Controle ontzilting: Omgekeerde osmoseen ionenwisselaarsystemen controleren continu de geleidbaarheid om de efficiëntie van zoutretentie te garanderen.
Foto: Een van onze omgekeerde osmosesystemen met geleidbaarheidsmetingen in het permeaat en concentraat, geïnstalleerd in de container van de technische ruimte van de ALMA-module
2. behandeling van afvalwater:
Naleving van grenswaarden: geleidbaarheid wordt gebruikt om ervoor te zorgen dat afvalwater geen overmatige hoeveelheden opgeloste zouten bevat die milieuproblemen kunnen veroorzaken.
Procesbewaking: Plotselinge veranderingen in geleidbaarheid kunnen duiden op lekken of storingen in het systeem.
3. koelsystemen:
Corrosiebescherming: Een hoog geleidingsvermogen in koelcircuits kan corrosie bevorderen. Het geleidingsvermogen wordt daarom onder controle gehouden door ontzilting en het gebruik van inhibitoren.
4. recycling van water:
Geleidbaarheid is een belangrijke parameter om de kwaliteit van gerecycled water te beoordelen en herbruikbaarheid te garanderen.
Geleidbaarheid en waterzuiveringstechnologieën
Geleidbaarheid is nauw verbonden met de effectiviteit van verschillende waterbehandelingsprocessen. Hier volgen enkele voorbeelden:
1. ionenuitwisseling:
Ionenwisseling vermindert de geleidbaarheid door opgeloste ionen te vervangen door waterstof- (H+) en hydroxide-ionen (OH-), die samen water vormen.
Gebruikt bij de productie van gedemineraliseerd water (demiwater).
2. omgekeerde osmose (RO):
RO-membranen verwijderen tot 99 % van de opgeloste zouten en verlagen zo de geleidbaarheid aanzienlijk.
De typische geleidbaarheid van het permeaat is lager dan 20 µS/cm.
3. elektrodeïonisatie (EDI):
Combinatie van ionenuitwisseling en elektrodialyse voor de continue verwijdering van ionen.
Produceert ultrazuiver water met een geleidbaarheid van minder dan 0,1 µS/cm.
4. distillatie:
Verwijdert opgeloste zouten door verdamping en condensatie.
Het resultaat is water met een zeer laag geleidingsvermogen.
Foto: Ons ALMA ION ionenwisselaarsysteem met meerlaagse filter en geleidbaarheidsmeting stroomopwaarts
Uitdagingen bij het controleren van geleidbaarheid
1. vervuiling van de sensoren:
Afzetting of biofouling op de elektroden kan de meetnauwkeurigheid verminderen.
De sensoren moeten regelmatig worden gereinigd en gekalibreerd.
2. invloed van koolstofdioxide (CO2):
Opgeloste CO2 kan de geleidbaarheid verhogen, vooral in onthard water.
Ontgassen of pH-regeling minimaliseren dit effect.
3. hoge zoutconcentraties:
Conventionele meetsystemen bereiken hun grenzen bij extreem hoge geleidbaarheid (> 200 mS/cm).
Inductieve meetmethoden bieden hier een oplossing.
Conclusie
Geleidbaarheid is een onmisbare parameter in de water- en afvalwatertechnologie. Het biedt een eenvoudige en effectieve manier om de waterkwaliteit te beoordelen en de efficiëntie van zuiveringsprocessen te controleren. Nauwkeurige meting en controle van geleidbaarheid leveren een doorslaggevende bijdrage aan de veiligheid, efficiëntie en duurzaamheid van industriële processen.
Voor meer informatie over onze producten kunt u altijd contact met ons opnemen!
