Oppervlaktewater verwijst naar alle natuurlijke waterbronnen die zich op of nabij het aardoppervlak bevinden, zoals rivieren, meren, vijvers, reservoirs en oceanen. Bij industriële waterbehandeling is oppervlaktewater een belangrijke bron die wordt gebruikt voor verschillende processen vanwege de beschikbaarheid en het volume. Het gebruik van oppervlaktewater vereist echter een grondige behandeling, omdat het vaak vervuild is met zwevende vaste stoffen, organische verbindingen, pathogene micro-organismen en andere onzuiverheden.
Dit artikel geeft een uitgebreide uitleg over oppervlaktewater, inclusief de eigenschappen, typische verontreinigingen, behandelingsuitdagingen en de technologieën die in de praktijk worden gebruikt om oppervlaktewater bruikbaar te maken voor industriële toepassingen.
Inhoudsopgave
Definitie en eigenschappen van oppervlaktewater
Oppervlaktewater omvat alle waterbronnen die niet beschermd worden door rotslagen of bodems en daarom sterk beïnvloed worden door milieu-invloeden, klimatologische omstandigheden en menselijke activiteiten.
Eigenschappen van oppervlaktewater
Fluctuerende kwaliteit:
- Afhankelijk van het seizoen, neerslag, afvloeiing en de nabijheid van woonwijken of industriegebieden.
Hoog gehalte aan zwevende deeltjes:
- Zwevende stoffen zoals sedimenten, klei, slib of organisch materiaal.
Hoge biologische activiteit:
- Bevat algen, bacteriën, virussen en protozoa.
Variabele chemische samenstelling:
- Opgeloste zouten, voedingsstoffen zoals nitraat en fosfaat en zware metalen.
Gevoeligheid voor vuil:
- Directe toevoer van afvalwater, meststoffen of chemicaliën kan een grote invloed hebben op de waterkwaliteit.
Typische verontreinigingen in oppervlaktewater
1. zwevende stoffen en sedimenten
- Zwevende vaste stoffen bestaan uit klei-, zand- of slibdeeltjes die door erosie of afspoeling worden geïntroduceerd.
- Uitdaging: Verstopping van filters, pompen en leidingen.
2. organische stoffen
- Dode plantenresten, humuszuren en opgeloste organische stoffen.
- Uitdaging: toename van het chemisch zuurstofverbruik (COD) en vorming van biofouling.
3. pathogene micro-organismen
- Virussen, bacteriën en protozoën die in het water terechtkomen door afspoeling uit de landbouw of de stad.
- Uitdaging: Gezondheidsrisico's en hygiënevereisten.
4. voedingsstoffen (eutrofiëring)
- Stikstofverbindingen (NO₃-, NH₄⁺) en fosfaten.
- Uitdaging: bevordert algengroei en verslechtert de waterkwaliteit.
5. zware metalen en toxische verbindingen
- Kwik, lood, cadmium of pesticiden, die afkomstig kunnen zijn van industrieel afvalwater.
- Uitdaging: giftigheid en gevaar voor mens en milieu.
Technologieën voor de behandeling van oppervlaktewater
De behandeling van oppervlaktewater vereist een meerfasenproces dat is afgestemd op de specifieke vereisten van de industrie.
1. mechanische voorbehandeling
- Technologieën:
- Harken en zeven: verwijderen grove vaste deeltjes zoals bladeren, takken en afval.
- Zand- en grindscheiders: scheiden zwaardere sedimenten en deeltjes.
- Doelstelling: Bescherming van stroomafwaartse systemen en vermindering van de verontreiniging door zwevende deeltjes.
2. coagulatie en flocculatie
- Proces: toevoeging van neerslagmiddelen (bijv. ijzer- of aluminiumzouten) en vlokmiddelen in zogenaamde CP-installaties.
- Effect:
- De fijnste deeltjes en opgeloste organische stoffen worden samengeklonterd tot grotere vlokken, die gemakkelijker kunnen worden verwijderd.
Afbeelding: Een van onze rivierwaterzuiveringsinstallaties met coagulatie en flocculatie, ALMA BHU LHPS
3. bezinking en flotatie
- Technologieën:
- Lamellenafscheiders: versnellen de afscheiding van zwevende deeltjes.
- Opgeloste luchtflotatie: Verwijdert vet, olie en fijn gedispergeerde deeltjes met behulp van microluchtbellen.
- Doel: Vermindering van het gehalte aan vaste stoffen en COD.
Afbeelding: Ons ALMA NeoDAF flotatiesysteem wordt ook met succes gebruikt voor fosfaatverwijdering uit een zwemmeer in Offenbach.
4. filtratie
- Technologieën:
- Zand- en meerlaagse filters: Verwijderen de fijnste deeltjes en sedimenten.
- Ultrafiltratie (UF): verwijdert micro-organismen, colloïdale stoffen en zwevende deeltjes.
- Doel: Zorgen voor een consistente waterkwaliteit voor downstreamprocessen.
5. desinfectie
- Technologieën:
- UV-desinfectie: Inactiveert micro-organismen door hun DNA te vernietigen.
- Chlorering: Doeltreffende kiemdodende met residueel beschermend effect.
- Doel: Microbiologische veiligheid garanderen.
Afbeelding: Ons ALMA BHU SMF filtratiesysteem in betonnen constructie voor rivierwaterzuivering
De behandeling van oppervlaktewater voor industriële toepassingen is complex en stelt hoge eisen aan de gebruikte technologieën:
Hoge variabiliteit van de waterkwaliteit:
- Fluctuerende belastingen vereisen flexibele en adaptieve behandelingsprocessen.
Hoog aandeel gesuspendeerde vaste stoffen:
- Vereist filtratie- en bezinkingsprocessenin meerdere fasen.
Microbiologische besmetting:
- Vereist betrouwbare desinfectiemethoden zoals UV-straling of chlorering.
Biofouling:
- Voedingsstoffen en organische stoffen bevorderen de groei van micro-organismen, wat leidt tot afzettingen in systemen.
Wettelijke vereisten:
- Het behandelingsproces moet voldoen aan strenge eisen op het gebied van afvalwateremissies en waterkwaliteit.
Waterrecycling uit oppervlaktewater
In veel industrieën wordt het recyclen van oppervlaktewater steeds belangrijker om het waterverbruik te verminderen en de afvalwaterstromen te minimaliseren.
- Voorbehandeling: Verwijdering van zwevende deeltjes en organische belasting door filtratie en precipitatie/flocculatie.
- Biologische behandeling: afbraak van organische verbindingen en voedingsstoffen in biofiltratiesystemen of membraanbioreactoren.
- Membraantechnologieën: gebruik van ultrafiltratie en omgekeerde osmose om ultrazuiver water terug te winnen.
Conclusie
Oppervlaktewater is een belangrijke bron voor de behandeling van industrieel water en afvalwater. De variabele kwaliteit en complexe belasting stellen echter hoge eisen aan de behandelingstechnologieën. Door gebruik te maken van geavanceerde mechanische, chemische en biologische processen kan oppervlaktewater worden omgevormd tot een betrouwbare bron voor industriële toepassingen. De voortdurende ontwikkeling van waterzuiveringstechnologieën maakt het mogelijk om deze waardevolle bron duurzaam en efficiënt te gebruiken.
Voor meer informatie over onze producten kunt u altijd contact met ons opnemen!
