De voorbehandeling van water en afvalwater is een essentiële processtap in de industriële water- en afvalwaterbehandeling. Het primaire doel is om ruwe water- of afvalwaterstromen zodanig te behandelen dat de daaropvolgende behandelingsstappen efficiënt verlopen en voldoen aan de wettelijke vereisten voor een veilige lozing in het openbare rioolstelsel. Dit omvat het verwijderen van grove onzuiverheden, het verminderen van de belasting van gesuspendeerde vaste stoffen, oliën, vetten, zware metalen en organische stoffen en het beschermen van gevoelige installatieonderdelen, zoals membraansystemen of biologische behandelingsstappen, tegen overbelasting of schade.

De keuze van geschikte voorbehandelingsprocessen hangt af van de kwaliteit van het ruwe water of afvalwater, de vereisten voor het uiteindelijke water en de specifieke vereisten van de downstreamprocessen.

Doel van de voorbehandeling

  1. Verwijdering van grove en fijne onzuiverheden:

  2. Vermindering van irriterende ingrediënten:

    • Verwijdering van olie, vet, zware metalen, voedingsstoffen en andere ongewenste stoffen.

  3. Optimalisatie van volgende processen:

  4. Bescherming van de systemen:

    • Preventie van aangroei, kalkafzetting en corrosie in membraansystemen, warmtewisselaars en reactoren.

Voorbehandelingsproces

Voorbehandeling omvat mechanische, chemische en fysische processen, die vaak gecombineerd worden om een optimale verwerking te garanderen.

1. mechanische voorbehandeling

Mechanische voorbehandeling verwijdert grove onzuiverheden en vaste stoffen uit het water of afvalwater.

  • Harken en zeven:

    • Scheiding van vaste stoffen zoals papier, textielvezels of plastic.
    • Grobrechen (Spaltweite: >5 mm) und Feinrechen (Spaltweite: <1 mm).

  • Zandbak:

    • Scheiding van bezinkbare deeltjes zoals zand of slib door de stroomsnelheid te verlagen.

  • Trommelzeven:

    • Fijne filtratie van deeltjes en vezels in industriële processen zoals de voedingsmiddelen- en textielindustrie.
Zandvanger met beluchting om vet en olie te verwijderen

Foto: beluchte gritvanger als voorbehandelingsfase (proces: ALMA BHU BIO)

2. chemisch-fysische voorbehandeling

Chemisch-fysische processen(CP-systemen) worden gebruikt om opgeloste stoffen te laten neerslaan, colloïdale deeltjes te aggregeren of emulsies te breken.

  • Neutralisatiesystemen:

    • Aanpassing van de pH-waarde met zuren (bijv. zwavelzuur) of basen (bijv. natronloog) om optimale omstandigheden voor precipitatie of flotatie te creëren.

  • Precipitatie en flocculatie:

    • Toevoeging van precipitanten zoals ijzer- of aluminiumzouten om zware metalen, fosfaten of colloïdale stoffen om te zetten in vaste stoffen.
    • Vlokmiddelen (polymeren) bevorderen de vorming van grotere, bezinkbare vlokken.

  • Olieafscheider:

    • Afscheiding van vrije olie en vet door zwaartekrachtscheiding of coalescentieafscheider.

  • Flotatie-installaties:

    • Gebruik van opgeloste lucht om deeltjes en oliën naar de oppervlakte te brengen waar ze kunnen worden afgeschept.

Afbeelding: Onze ALMA NeoDAF flotatie-installatie voor de voorbehandeling van organisch verontreinigd afvalwater met gepatenteerd luchtverzadigingssysteem 

3. fysieke voorbehandeling: meerlagenfilter

Meerlagige filters spelen een centrale rol in de fysische voorbehandeling en worden gebruikt om zwevende deeltjes en organische resten uit water en afvalwater te verwijderen. Ze bestaan uit meerdere filterlagen van materialen zoals zand, antraciet of grind.

  • Functionaliteit:

    • Het water stroomt door de verschillende lagen, waarbij grovere deeltjes worden vastgehouden in de bovenste lagen en fijnere deeltjes worden afgescheiden in de diepere lagen.

  • Voordelen:

    • Zeer efficiënte verwijdering van zwevende deeltjes.
    • Bescherming van downstreamprocessen, vooral membraansystemen zoals omgekeerde osmose.

  • Toepassingsgebieden:

    • Voorbehandeling van ruw water voor drinkwater of proceswaterbehandeling.
    • Verwijderen van sedimenten voor lozing op de openbare riolering.
Waterzuiveringsinstallatie voor een koudwalserij

Foto: ALMA ION ionenwisselaarsysteem met voorwaarts ALMA FIL meerlagenfilter

4. biologische voorbehandeling

Biologische voorbehandeling maakt gebruik van micro-organismen om de organische vervuiling in afvalwater te verminderen. Het wordt vooral gebruikt voor afvalwater met een hoge organische belasting en kan plaatsvinden vóór de biologische hoofdbehandeling of fysisch-chemische behandeling.

  • Biofiltratiesystemen:

    • Micro-organismen die gekoloniseerd zijn op een dragermateriaal breken organische stoffen af.
    • Voordelen: Compact ontwerp, lage onderhoudskosten.

  • Anaërobe voorbehandeling:

    • Afbraak van organische stoffen in afwezigheid van zuurstof, bijvoorbeeld in een UASB-reactor.
    • Geschikt voor sterk vervuild afvalwater met een hoog chemisch zuurstofverbruik (COD).

  • Geventileerde buffertanks:

    • Combinatie van homogenisatie en aerobe afbraak van organische stoffen.
    • Toepassing: Voorbereiding van afvalwaterstromen voor daaropvolgende biologische hoofdbehandeling.
Biogas uit afvalwater van suikerproductie met behulp van het ALMA BHU GMR-proces

Foto: Onze ALMA BHU GMR anaerobe biogasinstallatie voor het opwekken van energie uit afvalwater 

Toepassingsgebieden voor voorbehandeling

Voorbehandeling speelt een cruciale rol in tal van industriële processen. De specifieke doelstellingen hangen af van het eindgebruik van het water of afvalwater.

1. voorbehandeling voor volgende behandelingsfasen

  • Omgekeerde osmose:

  • Ionenwisseling:

    • Verwijdering van opgeloste stoffen en deeltjes die de harsen kunnen verstoppen of het regeneratievermogen kunnen aantasten.

  • Biologische behandeling:

    • Vermindering van verontreinigende stoffen zoals zware metalen of oppervlakteactieve stoffen die de micro-organismen in een actiefslib- of MBBR-reactor zouden kunnen remmen.
2. voorbehandeling voor lozing op de openbare riolering

Industrieel afvalwater moet worden behandeld voordat het op het riool wordt geloosd, zodat het voldoet aan de eisen van gemeentelijke afvalwaterzuiveringsinstallaties:

  • Vermindering van vetten en oliën: Mechanische en chemische processen zoals olieafscheiders of flotatie verwijderen ongewenste stoffen.
  • pH-neutralisatieVoorkomen van corrosie in rioolnetwerken door de pH-waarde aan te passen.
  • Vermindering van organische vervuiling: Biologische afvalwaterbehandelingssystemen zoals actiefslibtanks of anaerobe biogasinstallaties om te voldoen aan de wettelijke vereisten met betrekking tot parameters zoals CZV, stikstof, lipofiele stoffen en fosfor.
  • Vermindering van zware metalen en AOX: Verwijdering van zware metalen, AOX en koolwaterstoffen door CP-systemen om te voldoen aan de wettelijke voorschriften.
Neutralisatiesysteem als een continustroomsysteem met meng- en compensatietank

Afbeelding: Ons ALMA Neutra neutralisatiesysteem met belucht buffervat voor extra CZV-reductie

Technische uitdagingen tijdens voorbehandeling

  1. Hoge variabiliteit van afvalwater:

    • Afvalwaterstromen van industriële processen zijn vaak onderhevig aan sterke fluctuaties in hoeveelheid en vervuiling.

  2. Combinatie van processen:

    • Het selecteren en integreren van de juiste mechanische, fysische, chemische en biologische voorbehandelingsprocessen is cruciaal voor het behalen van optimale resultaten.

  3. Wettelijke vereisten:

    • Om te voldoen aan strenge lozingslimieten is een zorgvuldig ontwerp van voorbehandeling nodig.

  4. Kostenefficiëntie:

    • Een effectieve voorbehandeling moet de bedrijfskosten minimaliseren en tegelijkertijd hoge prestaties garanderen.

Conclusie

Voorbehandeling is een onmisbaar onderdeel van moderne water- en afvalwaterbehandelingssystemen. Het zorgt ervoor dat het water of afvalwater voldoet aan de vereisten voor latere processen zoals omgekeerde osmose, ionenuitwisseling of biologische behandeling. Tegelijkertijd zorgt het ervoor dat de wettelijke lozingslimieten bij lozing in het openbare rioolsysteem worden nageleefd.

Door mechanische, fysische, chemische en biologische processen te combineren, kunnen bedrijven ervoor zorgen dat hun voorbehandeling niet alleen efficiënt maar ook kosteneffectief is. Een goed geplande voorbehandeling beschermt faciliteiten, verlaagt bedrijfskosten en draagt bij aan een duurzaam gebruik van waterbronnen.

Voor meer informatie over onze producten kunt u altijd contact met ons opnemen!

info@almawatech.com

06073 687470