Zuiver water verwijst naar behandeld water dat een hoge zuiverheidsgraad heeft en voldoet aan specifieke eisen wat betreft de afwezigheid van onzuiverheden. Het ligt op de kwaliteitsschaal tussen drinkwater en ultrazuiver water en wordt gebruikt in veel industriële toepassingen waar chemische stabiliteit en lage verontreiniging cruciaal zijn. Zuiver water wordt geproduceerd met behulp van geavanceerde waterbehandelingstechnologieën die fysische, chemische en biologische onzuiverheden verwijderen.
Inhoudsopgave
Definitie en eigenschappen van zuiver water
Definitie van
Zuiver water is proceswater van hoge kwaliteit dat is behandeld door zwevende deeltjes, zouten, organische verbindingen, micro-organismen en andere onzuiverheden te verwijderen, zodat het voldoet aan de specifieke vereisten voor industriële, medische of technische toepassingen.
Eigenschappen
- Lage geleidbaarheid:
- In het bereik van 0,01-10 µS/cm, afhankelijk van de toepassing.
- Minimale zoutconcentratie:
- Reductie van opgeloste ionen zoals natrium, calcium, chloride en sulfaat.
- Vrij van zwevende stoffen en deeltjes:
- Scheiding van deeltjes tot op micrometer of nanometer.
- Biologische zuiverheid:
- Geen levende micro-organismen of organische stoffen die biologische processen kunnen verstoren.
Vereisten voor zuiver water
De vereisten voor zuiver water variëren sterk afhankelijk van het toepassingsgebied en de industrie. Typische parameters en normen zijn
- Geleidbaarheid (µS/cm): Maat voor het zoutgehalte; beïnvloed door opgeloste ionen.
- Totaal organische koolstof (TOC): Organische residuen die de chemische stabiliteit kunnen aantasten.
- Steriliteit: Eisen voor de afwezigheid van micro-organismen, vooral voor de farmaceutische en elektronica-industrie.
- Deeltjesvrij: Verwijdering van zwevende deeltjes en colloïden om mechanische of chemische schade in gevoelige processen te voorkomen.
Proces voor de productie van zuiver water
1. voorbehandeling
De kwaliteit van het ruwe water bepaalt welke stappen nodig zijn voor de voorbehandeling. Typische voorbehandelingsstappen zijn
- Filtratie:
- Zandfilters of actieve koolfilters verwijderen zwevende deeltjes en opgeloste organische stoffen.
- Precipitatie en flocculatie:
- Verwijdering van opgeloste stoffen zoals fosfaten, zware metalen of silicaten.
- Dechlorering:
- Bescherming van gevoelige membranen met chemische of katalytische processen (bijv. actieve kool, natriumsulfiet).
2. ontzilting en sterilisatie
De verwijdering van opgeloste ionen is de centrale stap in de productie van zuiver water:
- Omgekeerde osmose (RO):
- Membraanproces dat hydrostatische druk gebruikt om tot 99,9% van de zouten en organische verbindingen te verwijderen.
- Toepassingsgebieden: Vermindering van geleidbaarheid tot waarden tussen 1 en 10 µS/cm.
- Ionenwisseling:
- Gebruik van harsen om kationen (bijv. Na⁺, Ca²⁺) en anionen (bijv. Cl-, SO₄²-) te verwijderen.
- Regeneratie: kationenwisselaar met zuren (bijv. HCl), anionenwisselaar met basen (bijv. NaOH).
- Elektrodeïonisatie (EDI):
- Combinatie van ionenuitwisseling en elektrische stroom om continu ionen te verwijderen.
- UV-desinfectie / TOC-reductie:
- Kiemen doden door bestraling met ultraviolet licht.
- Vermindering van TOC door UV-straling
Foto: Ons ALMA ION ionenwisselaarsysteem met voorwaarts ALMA FIL meerlagenfilter
Toepassingen van zuiver water
Zuiver water wordt gebruikt in een groot aantal industriële en technische toepassingen, waaronder
1. elektronica- en halfgeleiderindustrie
- Vereisten:
- Vrij van deeltjes en organische stoffen, want zelfs de kleinste onzuiverheden kunnen de werking van elektronische componenten aantasten.
- Toepassingsgebieden:
- Reinigen van wafers en printplaten.
- Productieprocessen in de halfgeleiderfabricage.
2. farmaceutische industrie
- Vereisten:
- Hoge microbiologische zuiverheid en lage organische belasting.
- TOC-waarden onder 500 µg/L (volgens farmacopee).
- Toepassingsgebieden:
- Vervaardiging van farmaceutische producten en vaccins.
- Reinigen van containers en systemen.
3. energie en energiecentrales
- Vereisten:
- Water met een extreem laag geleidingsvermogen om kalkaanslag en corrosie in stoomketels en turbines te voorkomen.
- Toepassingsgebieden:
- Voedingswater voor stoomketels en turbines.
- Water voor condensaatcircuits.
4. voedingsmiddelen- en drankenindustrie
- Vereisten:
- Smaak- en geurloos water, vrij van chloor, organische stoffen en ziektekiemen.
- Toepassingsgebieden:
- Productie van dranken, zoals frisdrank en mineraalwater.
- Reinigingssystemen en containers.
5. chemische industrie
- Vereisten:
- Constante watersamenstelling om nevenreacties te vermijden.
- Toepassingsgebieden:
- Gebruik als oplosmiddel of reactiemedium.
- Productie van polymeren, oplosmiddelen en katalysatoren.
Afbeelding: Ons ALMA OSMO omgekeerde osmose systeem met CIP reinigingsstation
Uitdagingen bij de productie van zuiver water
Fluctuerende kwaliteit van ruw water
- Uitdagingen:
- Ruw water kan variëren afhankelijk van de bron en het seizoen.
- Oplossing:
- Flexibele voorbehandelingssystemen zoals automatische filtratie of chemische neerslag.
Vervuiling en kalkaanslag
- Uitdagingen:
- Afzetting van vuil, biofilms of zouten op membranen of harsen.
- Oplossing:
- Regelmatige reiniging (CIP - Clean-in-Place) en bewaking van bedrijfsparameters.
Energie- en chemicaliënverbruik
- Uitdagingen:
- Energie-intensieve processen zoals omgekeerde osmose of EDI kunnen leiden tot hoge bedrijfskosten.
- Oplossing:
- Gebruik van energiezuinige pompen en geoptimaliseerde regeneratiecycli.
Duurzaamheid
- Uitdagingen:
- Afvoer van afvalwater en residuen van regeneratieprocessen.
- Oplossing:
- Terugwinning van regeneratiechemicaliën en hergebruik van spoelwater.
Conclusie
Zuiver water is een centraal onderdeel van talloze industriële processen waarbij een hoge zuiverheid en chemische stabiliteit vereist zijn. De productie ervan vereist een combinatie van fysische, chemische en biologische processen die moeten worden aangepast aan de specifieke vereisten van de toepassing. Met geavanceerde technologieën zoals omgekeerde osmose, ionenuitwisseling en UV-TOC reductie kunnen de hoogste kwaliteitsnormen worden bereikt die zowel aan de technische eisen voldoen als de impact op het milieu minimaliseren.
Voor meer informatie over onze producten kunt u altijd contact met ons opnemen!
