De vierde behandelingsfase is een uitbreiding van conventionele afvalwaterbehandeling die verder gaat dan mechanische (eerste fase), biologische (tweede fase) en chemisch-fysische processen (derde fase). Het wordt gebruikt om spoorstoffen en microverontreinigingen zoals farmaceutische residuen, hormonen, pesticiden, microplastics of andere organische en anorganische verbindingen te elimineren die conventionele processen niet volledig uit afvalwater kunnen verwijderen. Dit beschermt gevoelige aquatische ecosystemen en zorgt voor een betere waterkwaliteit.
Inhoudsopgave
Technologische achtergrond van de vierde zuiveringsfase
De vierde behandelingsfase omvat hoogontwikkelde technologieën die specifiek ontworpen zijn om spoorstoffen en microverontreinigingen met lage concentraties maar een grote impact op het milieu te verwijderen. Deze stoffen, zoals farmaceutische residuen, hormonen, pesticiden, microplastics of industriële chemicaliën, vinden hun weg naar afvalwater en vormen een ernstige bedreiging voor waterlichamen en ecosystemen. De gebruikte processen combineren fysische, chemische en biologische processen om maximale zuiveringsprestaties te bereiken.
1. adsorptie met actieve kool
Actieve kooladsorptie is een bewezen technologie voor het verwijderen van organische vervuilende stoffen uit afvalwater. Actieve kool bindt verontreinigende stoffen op het poreuze oppervlak, waardoor ze effectief uit de waterfase worden verwijderd.
Technologie:
- Actieve kool in poedervorm (PAC):
Actieve kool in poedervorm wordt rechtstreeks in het afvalwater gedoseerd en vervolgens verwijderd door filtratie of bezinking. Dit proces is bijzonder geschikt voor variabele belasting omdat de dosering flexibel kan worden aangepast aan de concentratie van de verontreinigende stof. - Gegranuleerde actieve kool (GAC):
Gegranuleerde actieve kool wordt gebruikt in vast geïnstalleerde adsorptiefilters. Het afvalwater stroomt door de actieve koolbedden, waar de verontreinigende stoffen worden geadsorbeerd. GAC is geschikt voor continue toepassingen met een stabiele belasting.
Toepassingsgebieden:
- Verwijdering van organische verontreinigende stoffen zoals pesticiden, medicijnresten en hormonen.
- Vermindering van smaak- en geurintensieve verbindingen, vooral in proceswaterstromen.
Voordelen:
- Zeer effectief in het binden van veel organische verontreinigende stoffen.
- Kan flexibel worden geïntegreerd in bestaande systemen.
- Breed scala aan toepassingen, van gemeentelijke rioolwaterzuiveringsinstallaties tot industriële processen.
Nadelen:
- Actieve kool moet regelmatig geregenereerd of vervangen worden, wat kosten met zich meebrengt.
- Als het water sterk vervuild is, kan het adsorptieproces inefficiënt worden omdat de capaciteit van de actieve kool snel uitgeput is.
Afbeelding: Onze ALMA FIL meerlaagse filters met nageschakelde ALMA FIL AK actieve koolfilters
2. ozonisatie
Ozonering is een chemisch oxidatieproces waarbij ozon (O₃) als sterk oxidatiemiddel wordt gebruikt om organische verontreinigende stoffen af te breken. In het proces worden complexe moleculen afgebroken in kleinere, vaak beter biologisch afbreekbare verbindingen.
Technologie:
- Ozon wordt door middel van elektrische ontlading gegenereerd uit zuurstof en in het afvalwater geblazen. Daar reageert het direct met verontreinigende stoffen of genereert het secundaire oxidatieproducten zoals hydroxylradicalen, die een nog sterker oxiderend vermogen hebben.
- Bijproducten zoals bromaten, die gevormd kunnen worden tijdens de oxidatie van bromide, moeten geminimaliseerd worden door geschikte procescontroles.
Toepassingsgebieden:
- Verwijdering van organische microverontreinigingen zoals hormonen, medicijnen, industriële chemicaliën en pesticiden.
- Verbetering van de afbreekbaarheid van moeilijk afbreekbare stoffen vóór biologische nabehandeling.
Voordelen:
- Zeer hoge efficiëntie in de afbraak van organische vervuilende stoffen.
- Snelle reactietijden en eenvoudige integratie in bestaande afvalwaterbehandelingsprocessen.
Nadelen:
- Hoge energiebehoefte voor ozonproductie.
- Noodzaak van technische maatregelen om bijproducten zoals bromaat onder controle te houden.
3. geavanceerde oxidatieprocessen (AOP's)
AOP's behoren tot de meest geavanceerde oxidatieprocessen en maken gebruik van de generatie van hydroxylradicalen (OH-) om verontreinigende stoffen met een hoge reactiviteit te oxideren. Deze radicalen breken zelfs hardnekkige organische verbindingen af die moeilijk of onmogelijk af te breken zijn met andere processen.
Technologieën:
- Ozon en waterstofperoxide (O₃/H₂O₂): De combinatie verhoogt de vorming van hydroxylradicalen, waardoor de oxidatie-efficiëntie toeneemt.
- UV-licht met ozon of waterstofperoxide (UV/H₂O₂): UV-licht versnelt de vorming van hydroxylradicalen en maakt de afbraak van complexe moleculen mogelijk.
Toepassingsgebieden:
- Afbraak van persistente organische verontreinigende stoffen zoals industriële chemicaliën, pesticiden en geneesmiddelen.
- Verbetering van biologische afbreekbaarheid, vooral in combinatie met downstream biologische behandelingsprocessen.
Voordelen:
- Breed toepasbaar voor een breed scala aan verontreinigende stoffen.
- Effectief, zelfs bij zeer lage concentraties spoorstoffen.
Nadelen:
- Hoog energieverbruik en complexe werking.
- Vereist nauwkeurige procesbewaking en zorgvuldige systeemplanning.
Foto: UV-systeem in combinatie met de dosering van oxidatiemiddelen zoals waterstofperoxide voor de verwijdering van sporen(ALMA OXI UV)
4. membraanproces
Membraanprocessen maken gebruik van fysieke barrières om vervuilende stoffen uit afvalwater te verwijderen. Vooral nanofiltratie (NF) en omgekeerde osmose (RO) spelen een belangrijke rol in de vierde zuiveringsfase.
Technologie:
- Nanofiltratie (NF):
Verwijdert deeltjes en moleculen van gemiddelde grootte, inclusief multivalente ionen en organische verbindingen. - Omgekeerde osmose (RO):
Maakt gebruik van semi-permeabele membranen om bijna alle opgeloste stoffen tegen te houden, inclusief zouten, microverontreinigingen en organische verontreinigingen.
Toepassingsgebieden:
- Productie van zeer zuiver water voor industriële toepassingen.
- Verwijdering van organische verontreinigende stoffen, zware metalen en zouten uit afvalwater.
Voordelen:
- Zeer hoge retentiegraad voor vervuilende stoffen.
- Maakt terugwinning en hergebruik van water mogelijk.
Nadelen:
- Hoge energiebehoefte door de vereiste druk.
- Concentreer aanval waarvoor extra behandeling nodig is.
Afbeelding: Ons ALMA OSMO omgekeerde osmosesysteem voor de verwijdering van sporen van verontreiniging en microverontreiniging
Toepassingsgebieden voor de vierde reinigingsfase
De vierde zuiveringsstap wordt vooral gebruikt in industrieën en gebieden waar de vervuiling door sporenstoffen bijzonder hoog is of waar kwetsbare waterlichamen moeten worden beschermd:
Industrieel afvalwater:
- Afvalwater uit de chemische, farmaceutische en voedingsmiddelenindustrie bevat vaak verbindingen die moeilijk af te breken zijn en niet volledig verwijderd kunnen worden door conventionele processen.
- Technologieën zoals omgekeerde osmose en adsorptie met actieve kool worden gebruikt om te voldoen aan de wettelijke vereisten.
Gemeentelijke afvalwaterzuiveringsinstallaties:
- In gemeentelijke afvalwaterzuiveringsinstallaties die afvalwater behandelen dat farmaceutische residuen en microplastics bevat, is de vierde fase een belangrijke stap om de milieuvervuiling te verminderen.
Hergebruik van water:
- Behandeling van afvalwater voor hergebruik in industriële processen of voor irrigatie in gebieden met waterschaarste.
Toekomstperspectieven
De introductie van de vierde zuiveringsfase wordt gestimuleerd door wettelijke vereisten en de toenemende maatschappelijke aandacht voor waterbescherming. Toekomstige ontwikkelingen omvatten
- Optimalisatie van energie-efficiëntie: Vermindering van de energievereisten voor processen zoals ozonisatie en AOP's.
- Integratie in bestaande installaties: ontwikkeling van kostenefficiënte oplossingen voor de aanpassing van bestaande afvalwaterzuiveringsinstallaties.
- Innovatieve materialen: verdere ontwikkeling van membranen en adsorptiematerialen om de binding van specifieke verontreinigende stoffen te verbeteren.
Conclusie
De vierde behandelingsfase betekent een aanzienlijke vooruitgang in de behandeling van afvalwater door in te spelen op de toenemende uitdagingen van spoorstoffen en microverontreinigingen. De waterkwaliteit wordt duurzaam verbeterd door het gerichte gebruik van geavanceerde technologieën zoals actieve kooladsorptie, ozonisatie, AOP's en membraanprocessen. Dit levert een belangrijke bijdrage aan de bescherming van het milieu en het veiligstellen van waterbronnen van hoge kwaliteit voor toekomstige generaties.
Voor meer informatie over onze producten kunt u altijd contact met ons opnemen!
