Neutralisatie van neerslag is een belangrijk proces in de behandeling van industrieel afvalwater waarbij opgeloste verbindingen door pH-regeling worden omgezet in onoplosbare vaste stoffen. Deze techniek wordt vaak gebruikt om zware metalen, fosfaten en andere verontreinigende stoffen uit afvalwater te verwijderen. Neutralisatieneerslag zorgt ervoor dat metalen en andere opgeloste stoffen effectief worden verwijderd door de pH-waarde van het afvalwater aan te passen zodat deze stoffen neerslaan als hydroxiden, carbonaten of andere slecht oplosbare verbindingen.
Inhoudsopgave
Technische achtergrond
pH-regeling:
- Neutralisatieneerslag is gebaseerd op het aanpassen van de pH-waarde van het afvalwater om de vorming van onoplosbare verbindingen te bevorderen. In veel gevallen wordt de pH-waarde aangepast door zuren (bijv. zwavelzuur) of basen ( bijv. natriumhydroxide) toe te voegen, zodat zware metalen neerslaan als metaalhydroxiden.
- Een pH-waarde tussen 8 en 9 is optimaal voor het neerslaan van metalen zoals ijzer, zink, koper of nikkel, omdat de hydroxiden van deze metalen in dit bereik het minst oplosbaar zijn.
Chemische reactie:
- Tijdens het neerslaan van metalen produceert de toevoeging van alkaliën metaalhydroxiden, die zich combineren tot fijne deeltjes. Deze reactie is afhankelijk van de concentratie van de metaalionen en de reactietijd.
- Calciumhydroxide (kalkmelk) wordt vaak gebruikt om fosfaten neer te slaan, waardoor de fosfaten gebonden worden als calciumfosfaat en omgezet worden in onoplosbare vaste stoffen. Deze techniek is vooral gebruikelijk in de voedings- en drankenindustrie, waar fosfaathoudend afvalwater moet worden behandeld.
Foto: Onze ALMA CHEM MCW afvalwaterbehandelingsinstallatie voor het neerslaan en uitvlokken van zware metalen, AOX, koolwaterstoffen en cyaniden
Toepassingsgebieden
Metaalverwerkende industrie:
- Bij galvanisatie en oppervlaktebehandeling bevat het afvalwater hoge concentraties zware metalen zoals chroom, nikkel en koper, die uit het water worden verwijderd als hydroxiden door neutralisatieneerslag. Nauwkeurige aanpassing van de pH-waarde zorgt ervoor dat de metalen worden omgezet in onoplosbare vormen en vervolgens kunnen worden verwijderd door bezinking, filtratie of flotatie.
Voedingsmiddelen- en drankenindustrie:
- In deze industrie wordt fosfaathoudend afvalwater geproduceerd, dat wordt behandeld door neutralisatieneerslag met calciumhydroxide. De pH-waarde wordt aangepast zodat calciumfosfaat neerslaat en wordt afgescheiden als slib. Dit is cruciaal om overbemesting van waterlichamen met fosfaten te voorkomen en de naleving van de grenswaarden te garanderen.
Chemische en farmaceutische industrie:
- Afvalwater in deze industrieën kan zeer zure of alkalische eigenschappen hebben. Neutralisatieneerslag wordt hier gebruikt om de pH-waarde van het afvalwater naar een neutraal bereik te brengen waarin onzuiverheden zoals metalen en fosfaten het best worden neergeslagen. Vaak worden speciale neutralisatiemiddelen gebruikt die specifiek geselecteerd zijn voor de samenstelling van het afvalwater.
Papier- en pulpindustrie:
- In deze industrie wordt neutralisatieneerslag gebruikt om organische en anorganische residuen, met name fosfaten en kalkaanslag, uit afvalwater te verwijderen. Dit is belangrijk om afzettingen en corrosie in de systemen te voorkomen en om de efficiëntie van de volgende behandelingsstappen te verhogen.
Verf- en vernisindustrie:
- Neutralisatieneerslag wordt hier gebruikt om pigmenten en metaalionen neer te slaan die vaak voorkomen in afvalwater van deze industrie. Door een nauwkeurige pH-aanpassing worden deze stoffen gebonden als onoplosbare verbindingen en vervolgens verwijderd uit het afvalwater door filtratie of bezinking.
Procestechnische realisatie
In neutralisatie-installaties wordt het afvalwater gemengd in reactietanks met roerwerken of reactielussen om een gelijkmatige verdeling van de precipitatiemiddelen en een optimale reactietijd te garanderen. De dosering van zuren of logen is meestal geautomatiseerd en wordt continu gecontroleerd om ervoor te zorgen dat de pH-waarde binnen het gewenste bereik blijft.
Afhankelijk van de samenstelling van het afvalwater en het type verbindingen dat moet worden behandeld, kan precipitatie worden aangevuld met andere processen zoals flocculatie om de fijne deeltjes samen te voegen tot grotere vlokken en zo de scheiding te vergemakkelijken.
Chromaatreductie met natriumbisulfiet
Een speciale toepassing van neutralisatieneerslag is chromaatreductie. Chroom(VI), dat zeer giftig en sterk oxiderend is, wordt gereduceerd tot chroom(III) met natriumbisulfiet (NaHSO₃). Het resulterende chroom(III) wordt vervolgens neergeslagen als een hydroxide door de pH aan te passen met loog. Deze techniek wordt vooral gebruikt in de oppervlaktetechnologie om giftige en mobiele chroom(VI)-verbindingen om te zetten in minder gevaarlijke vormen en om ze veilig te scheiden.
Voordelen en uitdagingen
Voordelen:
- Neutralisatieneerslag is een kosteneffectief en bewezen proces voor het verwijderen van opgeloste verontreinigende stoffen en het reguleren van de pH-waarde.
- Het kan flexibel worden aangepast aan verschillende soorten afvalwater en kan gemakkelijk worden geïntegreerd in vele takken van industrie.
- De methode is met name geschikt voor het verwijderen van een breed scala aan stoffen zoals metalen en fosfaten uit afvalwater.
Uitdagingen:
- Nauwkeurige pH-regeling is nodig om ervoor te zorgen dat de neerslag efficiënt is en alle verontreinigende stoffen worden omgezet in onoplosbare vormen.
- De daaropvolgende afscheiding van de gevormde vaste stoffen vereist vaak extra stappen zoals flocculatie of filtratie. filtratieom een hoge scheidingsefficiëntie te garanderen.
Conclusie
Neutralisatieneerslag is een uiterst veelzijdig en effectief proces om industrieel afvalwater te behandelen. Door de pH aan te passen en specifieke chemicaliën toe te voegen, kunnen metalen, fosfaten en andere verontreinigende stoffen efficiënt worden verwijderd. In combinatie met aanvullende technologieën zoals flocculatie en filtratie biedt neutralisatieneerslag een betrouwbare manier om afvalwater te behandelen zodat het voldoet aan de wettelijke eisen en een hoge waterkwaliteit garandeert.
Voor meer informatie over onze producten kunt u altijd contact met ons opnemen!
Foto: Onze ALMA CHEM MCW afvalwaterbehandelingsinstallatie voor het neerslaan en uitvlokken van zware metalen, AOX, koolwaterstoffen en cyaniden
