Proceswater verwijst naar industrieel gebruikt water dat wordt gebruikt in verschillende processen zoals productie, koeling, reiniging of transport. In tegenstelling tot drinkwater of afvalwater is proceswater speciaal aangepast aan de eisen van de betreffende toepassing. De kwaliteit ervan heeft een directe invloed op de efficiëntie en kosteneffectiviteit van industriële processen en op de levensduur van systemen.
Inhoudsopgave
Definitie en eigenschappen
Wat is proceswater?
Proceswater is water dat specifiek wordt behandeld en gebruikt voor industriële of technische toepassingen. Het wordt verkregen uit verschillende bronnen zoals drinkwater, rivierwater, grondwater of behandeld afvalwater. Afhankelijk van de toepassing kan proceswater verschillende fysische, chemische en biologische eigenschappen hebben.
Typische vereisten
De specifieke vereisten voor proceswater variëren afhankelijk van de industrie en de toepassing:
- Helderheid en zuiverheid:
- Geen gesuspendeerde vaste stoffen, deeltjes of organische onzuiverheden.
- Hardheidsgraad:
- Aangepast calcium- en magnesiumgehalte om kalkaanslag te voorkomen.
- Ionengehalte:
- Minimalisering van opgeloste zouten, vooral voor gevoelige toepassingen zoals stoomgeneratoren.
- Biologische stabiliteit:
- Geen microbiologische vervuiling die kan leiden tot biofouling.
Toepassingsgebieden voor proceswater
Proceswater is een onmisbaar onderdeel van talloze industriële toepassingen. Het wordt speciaal behandeld om te voldoen aan de eisen van het betreffende proces en om afzettingen, corrosie, vervuiling en processtoringen te voorkomen. De volgende toepassingsgebieden illustreren de verscheidenheid aan toepassingen en de verschillende vereisten voor waterkwaliteit.
1. koelwater
Toepassing
Koelwater wordt gebruikt om warmte af te voeren in industriële processen en speelt een centrale rol in koeltorens, warmtewisselaars en gesloten circuits. Het zorgt ervoor dat machines en systemen niet oververhit raken en optimaal kunnen werken.
Vereisten
- Laag gehalte aan vaste stoffen en zout:
- Vaste stoffen kunnen bezinken en leiden tot kalkaanslag, terwijl opgeloste zouten corrosie bevorderen.
- Vooral stoffen zoals calcium- en magnesiumionen, die voorkomen in hard water, vormen een probleem.
2. reinigingswater
Toepassing
Reinigingswater wordt gebruikt in tal van industrieën, waaronder de voedingsmiddelen- en drankenindustrie, de autoproductie en de productie van elektronica. Het wordt gebruikt om onzuiverheden te verwijderen van productiefaciliteiten, producten en werkstukken, waarbij de kwaliteit van het water een belangrijke rol speelt bij het bepalen van de efficiëntie en het succes van het reinigingsproces.
Vereisten
- Vrij van organische residuen:
- Organische verbindingen kunnen oppervlakken verontreinigen en de doeltreffendheid van de reiniging aantasten.
- Vrij van zouten en vaste deeltjes:
- Opgeloste zouten kunnen leiden tot vlekken, vooral op gevoelige materialen zoals glas of elektronische onderdelen.
- Zwevende deeltjes kunnen de mechanische wrijving verhogen en gevoelige oppervlakken beschadigen.
- Gebruik van gedemineraliseerd water:
- Volledig gedemineraliseerd water (demiwater) is nodig voor gevoelige toepassingen zoals het reinigen van halfgeleideronderdelen of farmaceutische systemen.
- Gedeïoniseerd water voorkomt residuen die zouden kunnen ontstaan door de verdamping van mineraalhoudend water.
3. productiewater
Toepassing
Productiewater wordt rechtstreeks gebruikt in chemische reacties, productieprocessen en bij de productie van halffabricaten. Het wordt gebruikt als medium voor reacties, verdunning, warmteoverdracht of als bestanddeel van het eindproduct.
Vereisten
- Chemisch stabiele samenstelling:
- Fluctuaties in de watersamenstelling kunnen chemische reacties verstoren en de kwaliteit van het eindproduct aantasten.
- Opgeloste stoffen zoals zouten, metalen of organische verbindingen moeten tot een minimum worden beperkt om nevenreacties te voorkomen.
- Waterbehandeling op maat:
- In de chemische industrie: Verwijdering van onzuiverheden die de katalysatoractiviteit kunnen remmen.
- In de metaalverwerking: controle van de waterhardheid om optimale procesomstandigheden te garanderen.
4. stoomgenerator en ketelwater
Gebruik
In elektriciteitscentrales, procesindustrieën en andere toepassingen die stoomproductie vereisen, wordt proceswater gebruikt als ketelwater. Stoom drijft turbines aan, transporteert warmte of wordt gebruikt in chemische processen.
Vereisten
- Extreem laag zoutgehalte:
- Opgeloste zouten leiden tot kalkaanslag in boilers en afzettingen in stoomturbines, wat de efficiëntie vermindert en de levensduur van de systemen minimaliseert.
- Chloriden, sulfaten en carbonaten kunnen leiden tot corrosie.
- Corrosiebescherming:
- Zuurstof, kooldioxide en agressieve ionen moeten worden verwijderd om corrosie tot een minimum te beperken.
- Ontgassen (thermisch of chemisch) en het gebruik van zuurstofbinders zoals natriumsulfiet of hydrazine zijn noodzakelijk.
- Gebruik van gedemineraliseerd water of ultrazuiver water:
- Ketelwater moet vaak volledig gedemineraliseerd worden, vooral in hogedrukstoomketels.
- Ultrazuiver water wordt gebruikt voor het opwekken van stoom in kerncentrales of farmaceutische productiefaciliteiten.
Behandelingsprocessen in proceswaterbehandeling
1. CP-systemen voor rivierwater en waterrecycling
CP-installaties (chemisch-fysische installaties) zijn precipitatie- en flocculatie-installaties die speciaal zijn ontwikkeld voor de verwijdering van onzuiverheden zoals zware metalen, AOX, koolwaterstoffen of zwevende deeltjes. Ze zijn bijzonder flexibel en ideaal voor de behandeling van rivierwater en voor waterrecyclingtoepassingen.
- Gebruik bij de behandeling van rivierwater:
- Verwijdering van metalen zoals ijzer, mangaan of zware metalen.
- Scheiding van organische stoffen en vaste stoffen door precipitatie en flocculatie.
- Gebruik van chemische reagentia voor pH-aanpassing en precipitatie.
- Gebruik voor waterrecycling:
- Behandeling van sterk verontreinigd proceswater in batch- of continue processen.
- Combinatie met flotatiesystemen of bezinkingstrappen voor scheiding van vaste stoffen.
- Aanpassing aan specifieke afvalwatereigenschappen door modulaire uitbreidingen.
Voordelen:
- Hoge flexibiliteit en schaalbaarheid.
- Aanpassing aan variabele inlaatkwaliteiten.
- Lage bedrijfskosten met constante efficiëntie.
Foto: Ons CP-systeem ALMA CHEM MCW voor het neerslaan en uitvlokken van zware metalen, AOX, koolwaterstoffen en cyaniden
2. biofiltratie voor waterrecycling
Biofiltratie is een proces dat gebruik maakt van microbiologische activiteit om organische residuen te verwijderen. Biofiltratie is een efficiënte en economische oplossing, vooral voor waterrecyclingtoepassingen met een lage restbelasting.
- Functionaliteit:
- Micro-organismen op filtermaterialen (bijv. zand, actieve kool) breken organische stoffen af.
- Zuurstoftoevoer optimaliseert het afbraakproces.
- Gebruik voor waterrecycling:
- Verwijdering van organische residuen uit afvalwaterstromen, bijv. in de voedingsindustrie (zuivelafvalwater, dampcondensaten).
- Vermindering van biofouling in downstream membraansystemen (bijv. omgekeerde osmose).
Voordelen:
- Duurzaam proces via biologische reacties.
- Lage bedrijfskosten bij continue werking.
- Verbetering van de waterkwaliteit voor volgende behandelingsstadia.
Afbeelding: Ons ALMA BioFil Compact biofiltratiesysteem voor het verwijderen van organische restverontreiniging vóór omgekeerde osmose systemen.
3. omgekeerde osmose (RO)
De omgekeerde osmose is een membraanproces onder druk dat op effectieve wijze opgeloste zouten, organische verbindingen en andere opgeloste stoffen verwijdert. Het is een van de meest gebruikte processen in de behandeling van proceswater.
Gebruik bij de behandeling van rivierwater:
- Verwijdering van zouten, zware metalen en zwevende deeltjes.
- Voorbehandeling met CP-systemen, filtratie of biofiltratie is vaak economisch zinvol.
Gebruik in waterrecycling:
- Terugwinning en behandeling van afvalwaterstromen voor hergebruik.
- Verwijdering van organische resten, zouten en sporen.
Gebruik met gedemineraliseerd water:
- Productie van vrijwel zoutvrij water.
- Combinatie met ionenwisselaarsystemen voor een hogere zuiverheid.
Gebruik met ultrazuiver water:
- Meertraps omgekeerde osmosesystemen om zouten, organische stoffen en deeltjes tot een minimum te beperken.
Voordelen:
- Zeer hoge retentie van opgeloste stoffen (tot 99 %).
- Geschikt voor verschillende waterkwaliteiten.
- Modulair ontwerp voor specifieke vereisten.
Afbeelding: Ons ALMA OSMO omgekeerde osmosesysteem voor de productie van gedeïoniseerd water en voor waterhergebruiktoepassingen
4. ionenuitwisseling
De ionenwisseling is een proces voor het verwijderen van ionen uit water door kationen en anionen uit te wisselen met behulp van harsen. Het is bijzonder efficiënt in de productie van gedemineraliseerd water en ultrapuur water.
Functionaliteit:
- Kationuitwisseling: Uitwisseling van positieve ionen (bijv. calcium, magnesium) tegen waterstofionen (H⁺).
- Anionuitwisseling: Uitwisseling van negatieve ionen (bv. chloride, sulfaat) tegen hydroxide-ionen (OH-).
- Selectieve ionenwisselaars: verwijderen specifieke ionen zoals zware metalen.
Gebruik bij de behandeling van rivierwater:
- Verwijdering van hardheidsvormers en zware metalen.
- Nabehandeling na het omgekeerde osmose systeem om een hogere waterkwaliteit te bereiken.
Gebruik in waterrecycling:
- Verwijdering van storende ionen uit behandeld afvalwater.
- Ondersteuning voor cyclusbeheer in gevoelige processen.
Gebruik met gedemineraliseerd water:
- Productie van gedemineraliseerd water door kationen- en anionenwisselaars te combineren.
- Gebruik in thermische processen zoals stoomgeneratoren.
Gebruik met ultrazuiver water:
- Hoogzuivere harsen voor het verwijderen van sporen.
- Gecombineerde processen met omgekeerde osmose voor ultrazuivere toepassingen.
Voordelen:
- Zeer hoge waterzuiverheid.
- Effectieve verwijdering van specifieke ionen.
- Lange levensduur van de harsen bij correcte regeneratie.
Afbeelding: Ons ALMA ION ionenwisselaarsysteem met stroomopwaarts ALMA FIL AK actief koolfilter
Eisen voor proceswater in verschillende industrieën
De vereisten voor proceswater zijn sterk afhankelijk van de specifieke omstandigheden van de respectieve industrie. Elke industrie heeft zijn eigen normen en doelstellingen met betrekking tot waterkwaliteit, -zuiverheid en -beschikbaarheid. De volgende voorbeelden illustreren de belangrijkste vereisten en uitdagingen in verschillende industrieën.
1. chemische industrie
Vereisten:
- Hoge chemische zuiverheid:
- Onzuiverheden zoals opgeloste zouten, metalen of organische stoffen kunnen chemische reacties verstoren en de productkwaliteit aantasten.
- Exacte samenstelling:
- Proceswater moet van constante kwaliteit zijn, omdat schommelingen de effectiviteit van katalysatoren of de stabiliteit van eindproducten kunnen beïnvloeden.
- Corrosiebescherming:
- Water voor reactoren en warmtewisselaars moet chemisch gestabiliseerd zijn om corrosie te voorkomen.
Typische toepassingen:
- Productie van basischemicaliën, polymeren, oplosmiddelen.
- Gebruik van gedemineraliseerd water (demiwater) in reactoren.
- Koelwater voor warmtewisselaar en reactiecontrole.
2. voedingsmiddelen- en drankenindustrie
Vereisten:
- Hygiëne en microbiologische veiligheid:
- Proceswater moet vrij zijn van micro-organismen, biofilms en organische residuen om verontreiniging van de producten te voorkomen.
- Smaakneutraliteit:
- Water mag geen vreemde smaakstoffen of opgeloste stoffen bevatten die de smaak van het eindproduct beïnvloeden.
- Regelgeving:
- Voldoen aan strenge normen zoals Verordening (EG) nr. 852/2004 voor voedselhygiëne.
Typische toepassingen:
- Systemen, flessen en containers reinigen met gedemineraliseerd water.
- Productie van dranken zoals frisdrank, bier en water.
- Stoomproductie voor pasteurisatie of sterilisatie.
3. farmaceutische industrie
Vereisten:
- Hoogste zuiverheid:
- Proceswater voor farmaceutische productie moet vrijwel vrij zijn van ionen, deeltjes en micro-organismen. Waterkwaliteiten zoals ultrazuiver water (bijv. USP-Purified Water, WFI - Water for Injection) zijn hier standaard.
- Steriliteit:
- Speciale vereisten voor steriliteit en microbiologische veiligheid voor processen zoals injectieproductie of sterilisatie.
- Constante waterkwaliteit:
- Schommelingen in de waterkwaliteit kunnen de chemische stabiliteit van actieve ingrediënten beïnvloeden.
Typische toepassingen:
- Ultrazuiver water voor de productie van geneesmiddelen en vaccins.
- Stoom voor sterilisatie en reiniging.
- Water voor het reinigen en spoelen van containers en instrumenten.
4. energie en energiecentrales
Vereisten:
- Ontzilt water:
- Water voor stoomketels en turbines moet een extreem laag geleidingsvermogen en zoutgehalte hebben om corrosie en kalkaanslag te voorkomen.
- Ontgassing:
- Zuurstof en kooldioxide moeten worden verwijderd om corrosie in hogedruksystemen te voorkomen.
- Hoge thermische stabiliteit:
- Water moet chemisch stabiel blijven bij hoge temperaturen.
Typische toepassingen:
- Gedemineraliseerd water voor stoomketels en turbines.
- Koelwater voor thermische centrales.
- Water voor condensaatretour en behandeling van voedingswater.
5e auto-industrie
Vereisten:
- Hardheidvrij water:
- Proceswater voor verflijnen en wasprocessen moet vrij zijn van verhardingsmiddelen om strepen te voorkomen.
- Corrosiebescherming:
- Koelwater in productiefabrieken en testfaciliteiten moet gestabiliseerd worden tegen corrosie.
- Duurzaamheid:
- Waterrecycling wordt steeds belangrijker om te voldoen aan milieueisen en duurzaamheidsdoelstellingen.
Typische toepassingen:
- Gedeïoniseerd water voor verfsystemen en oppervlaktebehandeling.
- Koelwater voor machines en testbanken.
- Waterrecycling uit procesafvalwater.
6. halfgeleider- en elektronica-industrie
Vereisten:
- Ultrazuiver water (UPW):
- Water moet uiterst zuiver zijn, want zelfs de kleinste onzuiverheden kunnen de werking van elektronische componenten aantasten.
- Vrij van organische en anorganische residuen:
- Vermijd deeltjes, metalen of organische stoffen die geleiders of onderdelen kunnen beschadigen.
- Strikte zuiverheidseisen:
- Voldoet aan standaarden zoals ASTM D5127 voor ultrazuiver water.
Typische toepassingen:
- Ultrazuiver water voor het reinigen van wafers en de productie van halfgeleiders.
- Koelwater voor testapparatuur.
- Proceswater voor ets- en coatingprocessen.
7. metaalbewerking
Vereisten:
- Hardheidscontrole:
- Water moet een specifieke hardheid hebben voor optimale smering en koeling in bewerkingsmachines.
- Corrosiebescherming:
- Additieven in het proceswater voorkomen corrosie op werkstukken en machines.
- Deeltjesvrij water:
- Vermijden van deeltjesresten die de verwerkingskwaliteit zouden kunnen aantasten.
Typische toepassingen:
- Koel- en smeerwater voor werktuigmachines.
- Gedeïoniseerd water voor elektrochemische processen zoals galvaniseren.
- Water voor het reinigen en spoelen van werkstukken.
8. papierindustrie
De papierindustrie is een van de meest waterintensieve sectoren, omdat water een centrale rol speelt in bijna alle productiestappen. Van pulpproductie tot oppervlakteafwerking is de kwaliteit van het proceswater cruciaal voor de productkwaliteit en de economische efficiëntie.
Vereisten:
- Vrij van zwevende deeltjes en organische verbindingen:
- Vervuiling kan de papierstructuur aantasten en verstoppingen veroorzaken in machines.
- Hardheid en ionengehalte op maat:
- Water met geschikte calcium- en magnesiumconcentraties voorkomt aanslag en corrosie.
- Duurzaamheid door waterrecycling:
- Gesloten circuits om het verbruik van vers water te beperken en de hoeveelheid afvalwater te minimaliseren.
Typische toepassingen:
- Proceswater voor pulpbereiding en papiermachinesystemen.
- Koelwater voor de machines en droogsystemen.
- Water voor oppervlaktebehandeling, zoals coaten en kleuren van papier.
9. verf- en vernisindustrie
De verf- en coatingsindustrie gebruikt proceswater zowel bij de productie als bij de reiniging van systemen. De eisen die aan het water worden gesteld zijn hoog, omdat onzuiverheden de chemische reacties en de kwaliteit van de producten kunnen aantasten.
Vereisten:
- Hoge chemische zuiverheid:
- Vermijden van ionen die de stabiliteit van kleurpigmenten of bindmiddelen beïnvloeden.
- Deeltjesvrij water:
- Geen zwevende deeltjes die de homogeniteit van de mengsels kunnen aantasten.
- Efficiënte afvalwaterbehandeling:
- Behandeling van zwaar verontreinigd afvalwater met hoge concentraties organische stoffen, pigmenten en oplosmiddelen.
Typische toepassingen:
- Productie van kleurdispersies, bindmiddelen en mengsels van oplosmiddelen.
- Water voor reinigingsprocessen in meng- en vulsystemen.
- Stoom en koelwater voor productieprocessen.
10. recycling van plastic
Bij kunststofrecyclage wordt water intensief gebruikt voor het reinigen, sorteren en verwerken van kunststofafval. De kwaliteit van het proceswater is cruciaal om resten vuil, lijm en additieven effectief te verwijderen.
Vereisten:
- Efficiënte deeltjesverwijdering:
- Water moet vreemde stoffen zoals papiervezels, lijmresten of organische onzuiverheden kunnen binden en verwijderen.
- Circulatie met minimaal zoetwaterverbruik:
- Hergebruik van gezuiverd water om bedrijfskosten en milieueffecten te verminderen.
- Robuuste verwerkingstechnologieën:
- Systemen moeten bestand zijn tegen hoge belasting met vaste stoffen en vetten.
Typische toepassingen:
- Wasprocessen voor kunststof vlokken (bijv. PET, HDPE).
- Koelwater voor extruders en granuleermachines.
- Water voor scheidingsprocessen zoals flotatie, waarbij kunststofsoorten worden gescheiden door verschillen in dichtheid.
Conclusie
Proceswater is een onmisbaar onderdeel van veel industriële processen en de behandeling ervan stelt de hoogste eisen aan technologie en expertise. Van rivierwaterzuivering en waterrecycling tot de productie van gedemineraliseerd en ultrapuur water, geavanceerde technologieën zoals omgekeerde osmose, ionenuitwisseling, CP-systemen en biofiltratie zijn essentieel om aan de vereiste kwaliteitsnormen te voldoen. Proceswaterbehandeling op maat garandeert niet alleen naleving van milieu- en kwaliteitsspecificaties, maar ook de efficiëntie en levensduur van industriële installaties.
Voor meer informatie over onze producten kunt u altijd contact met ons opnemen!
