CP-systeem voor de betrouwbare verwijdering van verontreinigende stoffen uit industrieel afvalwater

Het verschil tussen een neutralisatie-installatie en een CP-installatie (chemisch-fysische afvalwaterzuiveringsinstallatie) ligt in de omvang van de behandeling, het doel van de installatie en het vermogen om schadelijke stoffen te verwijderen.

Neutralisatie-installaties – Functieomvang

Een neutralisatie-installatie dient uitsluitend om de pH-waarde van afvalwater binnen een toegestaan bereik te brengen. Hierbij worden zuren of basen gedoseerd om zuur of alkalisch afvalwater te neutraliseren.

Kenmerken van neutralisatie-installaties:

• Focus uitsluitend op pH-regeling

• Geen gerichte verwijdering van opgeloste verontreinigende stoffen

• Geen verwijdering van zware metalen, AOX of cyanide

• Vrij eenvoudige procestechniek

• Vaak gebruikt als voorstap of minimumvereiste

Neutralisatie-installaties zijn daarom alleen geschikt voor afvalwater waarin geen relevante schadelijke stoffen, behalve de pH-waarde, in aanmerking hoeven te worden genomen.

CP-installaties – Uitgebreide afvalwaterzuivering

CP-installaties zoals de ALMA CHEM MCW gaan veel verder dan neutralisatie. Ze combineren meerdere processtappen:

• Neutralisatie

• Chemische neerslag

• Flocculatie

• Scheiding van vaste en vloeibare stoffen

• Slibafvoer en -behandeling

Hierdoor kunnen opgeloste verontreinigende stoffen gericht worden omgezet in een vaste fase en vervolgens uit het afvalwater worden verwijderd.

Typische verontreinigende stoffen die alleen met CP-installaties kunnen worden verwijderd:

• Zware metalen

• AOX

• cyanide

• Chroom (incl. chroom(VI)-reductie)

• sulfiden

• Koolwaterstoffen

Samenvatting

Neutralisatie-installaties regelen alleen de pH-waarde, terwijl CP-installaties bovendien zware metalen, AOX, cyaniden en andere schadelijke stoffen verwijderen door middel van neerslagvorming en afscheiding.

CP-installaties kunnen worden gebruikt als batchinstallaties of als doorloopinstallaties. De keuze van de bedrijfsmodus heeft een grote invloed op de procesveiligheid, flexibiliteit en prestaties van de installatie.

Batchinstallaties / batchsystemen

Bij een batchinstallatie wordt een bepaalde hoeveelheid afvalwater in een reactor geleid en volledig behandeld voordat de volgende behandelingsstap begint. Alle chemische reacties verlopen tijdgestuurd en gecontroleerd.

Voordelen van batchinstallaties:

• Zeer hoge procescontrole

• Optimaal bij sterk wisselende samenstelling van het afvalwater

• Hoge bedrijfszekerheid bij complexe verontreinigingen

• Nauwkeurige naleving van wettelijke grenswaarden

Typische toepassingen:

• Metaalverwerkende industrie

• Chemische industrie

• staalverwerking

• afvalverwerkingsbedrijven

Systemen met continue stroming

Bij doorstroominstallaties wordt het afvalwater continu door meerdere reactie- en scheidingsfasen geleid. De processen lopen parallel en continu.

Voordelen van doorloopinstallaties:

• Hoge doorvoercapaciteit

• Constante werking van de installatie

• Geschikt bij gelijkmatige afvalwaterbelasting

• Economisch bij grote hoeveelheden afvalwater

Typische toepassingen:

• grote industrie

• Continue productieprocessen

Samenvatting

Batch-CP-installaties behandelen afvalwater in batches met maximale procescontrole, terwijl doorstroom-CP-installaties zijn ontworpen voor continue, gelijkmatige afvalwaterstromen.

De ALMA CHEM MCW is ontworpen voor de gerichte verwijdering van kritische, opgeloste en aan deeltjes gebonden verontreinigende stoffen uit industrieel afvalwater.

Typische verontreinigende stoffen

Zware metalen

• Koper, nikkel, zink, lood, cadmium

• Hydroxideprecipitatie of sulfideprecipitatie

AOX (adsorbeerbare organisch gebonden halogenen)

• Chemische en petrochemische processen

• Meerfasige neerslag- en vlokvormingsconcepten

cyanide

• Vrij en complex gebonden cyanide

• Meerfasige behandelingsprocessen

Chroom

• Reductie van chroom(VI) tot chroom(III)

• Aansluitende neerslag en afscheiding

Koolwaterstoffen

• Geëmulgeerde of gedispergeerde organische verbindingen

• Combinatie met vlokvorming en afscheiding

Typische toepassingsgebieden

• Chemische industrie

• Petrochemische industrie

• staalverwerking

• oppervlaktetechniek

• Metaalbewerking

• Farmaceutische industrie

• Afvalverwerkings- en recyclingbedrijven

Samenvatting

CP-installaties zoals de ALMA CHEM MCW verwijderen zware metalen, AOX, cyaniden, chroom en koolwaterstoffen uit complexe industriële afvalwaterstromen.

De CP-installaties ALMA CHEM MCW zijn speciaal ontwikkeld voor veeleisende industriële afvalwaterzuivering, waarbij een hoge procesveiligheid, rendabiliteit en flexibiliteit van cruciaal belang zijn. In vergelijking met conventionele chemisch-fysische installaties bieden ze een reeks technische en operationele voordelen die een directe invloed hebben op de bedrijfskosten, de beschikbaarheid van de installatie en de kwaliteit van het afvalwater.

Volautomatische werking met hoge procesveiligheid

De ALMA CHEM MCW is ontworpen voor volledig automatische continu-bedrijf. Alle relevante processtappen – neutralisatie, neerslag, vlokvorming, afscheiding en slibverwerking – worden bewaakt en geregeld door een geïntegreerde besturings- en regeltechniek.

Voordelen voor de exploitant:

• Minimale personeelskosten

• Reproduceerbare proceswaarden

• Vermindering van bedieningsfouten

• Hoge beschikbaarheid van de installatie, ook bij 24/7-bedrijf

Meerfasige bezinkselsystemen voor complexe afvalwaterstromen

In tegenstelling tot eenvoudige CP-systemen kunnen de ALMA CHEM MCW-installaties worden uitgevoerd als één-, twee- of drietraps neerslagsystemen. Hierdoor kunnen verschillende verontreinigende stoffen gericht en achtereenvolgens worden verwijderd.

Technisch nut:

• Optimale reactieomstandigheden per schadelijke stof

• Combinatie van verschillende neerslagmiddelen (bijv. hydroxide- en sulfide-neerslag)

• Zekere naleving van lage grenswaarden

• Hoge flexibiliteit bij wisselende afvalwatercomposities

Geoptimaliseerde en gepatenteerde slibafvoersystemen

Een belangrijk onderscheidend kenmerk van de ALMA CHEM MCW is de geoptimaliseerde en gepatenteerde slibafvoerinrichting. Deze zorgt voor een betrouwbare scheiding en gecontroleerde afvoer van het geproduceerde neerslag- en reactieslib.

Bedrijfsvoordelen:

• Stabiele slibafvoer zonder verstoppingen

• Minder onderhoud

• Verbeterde slibconsistentie

• Efficiënte verdere verwerking of verwijdering

Integratie van sulfideprecipitatiestappen

De installaties kunnen doelgericht worden uitgerust met sulfideprecipitatiestadia. Deze zijn bijzonder effectief bij het afscheiden van moeilijk te precipiteren zware metalen.

Voordelen van sulfideprecipitatie:

• Zeer lage restconcentraties van zware metalen

• Hoge procesveiligheid bij kritische afvalwaterstromen

• Uitbreiding van het toepassingsgebied van de CP-installatie

Bedrijfsmiddelenbesparende rijstijl door geoptimaliseerde meet- en regeltechniek

Een belangrijke kostenfactor bij CP-installaties is het verbruik van neerslagmiddelen en hulpstoffen. De ALMA CHEM MCW maakt gebruik van moderne meet- en regeltechniek, die de dosering exact aanpast aan de werkelijke afvalwaterbelasting.

Resultaat:

• Vermijden van overdosering

• Verminderd gebruik van chemicaliën

• Minder slib

• Lagere afvalverwerkings- en exploitatiekosten

Flexibele installatieconcepten: batch of doorloop

De ALMA CHEM MCW kan zowel als batchinstallatie als doorstroominstallatie worden gerealiseerd. Hierdoor kan het installatieconcept optimaal worden aangepast aan het betreffende proces en de hoeveelheid afvalwater.

Flexibiliteitsvoordelen:

• Aanpassing aan fluctuerende of constante toevoer

• Integratie in bestaande installatiestructuren

• Schaalbaarheid bij productieveranderingen

Robuuste, duurzame constructie voor industrieel gebruik

Alle installaties zijn ontworpen voor langdurig industrieel gebruik. Hoogwaardige materialen, robuuste componenten en een duidelijke, onderhoudsvriendelijke constructie zorgen voor een lange levensduur.

Optioneel:

• Containerconstructie voor ruimtebesparende installatie en snelle inbedrijfstelling

Ervaring en referenties

De ALMA CHEM MCW is gebaseerd op jarenlange ervaring in de chemisch-fysische afvalwaterbehandeling en een groot aantal succesvol gerealiseerde referentie-installaties in verschillende industrieën.

Samenvatting van de voordelen

De CP-installaties ALMA CHEM MCW bieden:

• Maximale procesveiligheid door automatisering

• Flexibele, meerfasige neerslagconcepten

• Lage bedrijfskosten door geoptimaliseerde dosering

• Betrouwbare slamscheiding

• Aanpasbaarheid aan de meest uiteenlopende afvalwatervereisten

Samenvatting

De ALMA CHEM MCW biedt volledig automatische werking, meerfasige neerslag, sulfide-zware metaalneerslag, laag chemicaliënverbruik, betrouwbare slibafscheiding en flexibele installatieconcepten voor veeleisend industrieel afvalwater.

Het gebruik van een CP-installatie (chemisch-fysische afvalwaterbehandeling) is met name zinvol en vaak onmisbaar wanneer industrieel afvalwater biologisch niet afbreekbare, moeilijk afbreekbare of giftige stoffen bevat, zoals die typisch voorkomen in de chemische en metaalverwerkende industrie.

Biologisch niet of moeilijk afbreekbare afvalwaterbestanddelen als centraal beslissingscriterium

Veel industriële afvalwaterbestanddelen zijn:

• niet biologisch afbreekbaar of slechts zeer langzaam afbreekbaar

• toxisch of remmend voor micro-organismen

• sterk fluctuerend in concentratie en samenstelling

Hieronder vallen onder andere:

• opgeloste zware metalen (bijv. Cu, Ni, Zn, Cr, Cd)

• complex gebonden metaalverbindingen

• cyanide

• AOX

• sulfideverbindingen

• speciale proceschemicaliën uit beits-, coating- of veredelingsprocessen

Dergelijke stoffen kunnen in biologische systemen:

• de biomassa beschadigen of doden

• leiden tot onstabiele reinigingsprestaties

• vereisen lange verblijftijden, die economisch niet haalbaar zijn

Beperkingen van biologische processen bij toxisch industrieel afvalwater

Biologische afvalwaterzuiveringsprocessen zijn ontworpen voor de afbraak van gemakkelijk biologisch beschikbare organische stoffen. Bij toxische of moeilijk afbreekbare stoffen stuiten ze op fundamentele grenzen:

• Remming of uitval van biologische activiteit

• Verrijking van giftige stoffen in het slib

• Verhoogde slib- en afvalverwerkingskosten

• Onstabiele afloopwaarden en overschrijdingen van grenswaarden

Vooral bij zware metalen, cyaniden, AOX of chroom is een biologische behandeling alleen meestal niet mogelijk of niet toegestaan.

Waarom fysieke scheidingsprocessen hier niet voldoende zijn

Puur fysische scheidingsprocessen zoals:

• Sedimentatie

• Filtratie

• zeven

• Scheider

kunnen alleen deeltjes of afscheidbare fasen verwijderen. In industrieel afvalwater komen echter vaak kritische verontreinigende stoffen voor:

• grotendeels opgelost

• complex gebonden

• colloïdaal gestabiliseerd

voor.

Bovendien bevat dit afvalwater vaak een groot aantal bestanddelen die niet geschikt zijn voor membraan- en filtratieprocessen, zoals:

• zware metaalionen

• Complexvormer

• agressieve chemicaliën

• zeer fijn verdeelde of opgeloste organische stoffen

Dit leidt ertoe dat:

• Filtratiesystemen raken snel vervuild of verstopt

• Membraaninstallaties zijn economisch niet rendabel

• een puur fysieke scheiding technisch niet mogelijk is

Rol van de CP-installatie: omzetting van opgeloste schadelijke stoffen in een afscheidbare fase

Precies hier ligt het doorslaggevende voordeel van een CP-installatie:
Deze zet opgeroerde, giftige of moeilijk afbreekbare stoffen gericht om in een vaste fase, die vervolgens veilig kan worden afgescheiden.

Dit gebeurt door:

• gerichte neutralisatie

• chemische neerslag (bijv. hydroxide- of sulfide-neerslag)

• Flocculatie

• Afscheiding en slibbehandeling

Pas door deze stap worden schadelijke stoffen:

• biologisch onschadelijk

• fysiek scheidbaar

• juridisch veilig te behandelen

Typische sectoren waarin CP-installaties onmisbaar zijn

Het gebruik van CP-installaties is bijzonder zinvol en vaak de stand van de techniek in de volgende sectoren:

Chemische en afvalverwerkende industrie

• afvalverwerkingsbedrijven

• Behandeling van gevaarlijk afval

• Chemische industrie

Metaalverwerkende industrie

• Koudwalserijen

• staalfabrieken

• Aluminiumwalserijen

Oppervlaktebehandeling en coating

• verzinking

• verkoperizing

• Coatingbedrijven

• Oppervlakteafwerking

Metallurgische procesindustrie

• beitserijen

• galvaniseerbedrijven

• Metaalveredeling

Deze sectoren hebben het volgende gemeen:

• hoge concentraties opgeloste zware metalen

• giftige of remmende ingrediënten

• lage biologische afbreekbaarheid

• Hoge eisen aan afvoer- en lozingsgrenswaarden

Conclusie van de beslissing

Een CP-installatie is altijd de juiste oplossing wanneer industrieel afvalwater:

• biologisch niet of slechts moeilijk afbreekbaar zijn

• giftige of remmende bestanddelen bevatten

• voornamelijk opgeloste verontreinigende stoffen bevatten

• niet met puur fysische methoden kunnen worden behandeld

• membraan- of filtratiesystemen in gevaar zouden brengen

In deze gevallen is de CP-installatie niet alleen zinvol, maar ook absoluut noodzakelijk om een veilige, economische en wettelijk conforme werking te garanderen.

Samenvatting
CP-installaties zijn noodzakelijk voor biologisch niet-afbreekbare, giftige en opgeloste afvalwaterbestanddelen uit de chemische en metaalverwerkende industrie, die noch biologisch, noch fysisch op betrouwbare wijze kunnen worden verwijderd.

De vraag of een CP-installatie (chemisch-fysische afvalwaterbehandeling) voor uw afvalwater nodig is, rijst vaak wanneer grenswaarden niet zeker worden nageleefd, processen onstabiel verlopen of nieuwe lozingsvoorwaarden gelden. Er is zelden een algemeen antwoord, maar er zijn duidelijke technische criteria aan de hand waarvan de behoefte betrouwbaar kan worden beoordeeld.

Technische indicatoren die pleiten voor een CP-installatie

Een CP-installatie is doorgaans zinvol of noodzakelijk wanneer ten minste één van de volgende punten van toepassing is:

• Het afvalwater bevat zware metalen, AOX, cyaniden, chroom of andere giftige/remmende stoffen.

• De ingrediënten zijn niet biologisch afbreekbaar of slechts moeilijk afbreekbaar.

• Grenswaarden worden alleen met veel moeite of niet reproduceerbaar nageleefd.

• Biologische of membraangebaseerde systemen vertonen instabiliteiten (bijv. verstoppingen, vervuiling, frequente reinigingen).

• Fysische processen (filtratie, afscheiders) zijn niet voldoende, omdat de schadelijke stoffen grotendeels in opgeloste vorm aanwezig zijn.

• Hoge bedrijfskosten door overmatig gebruik van chemicaliën of hoge slib-/afvalverwerkingskosten

Juist bij opgeloste verontreinigende stoffen is chemisch-fysische behandeling vaak de technisch veiligste manier om verontreinigende stoffen gericht om te zetten in een afscheidbare fase.

Hoe verloopt het ontwerp van een CP-installatie bij ALMAWATECH?

Bij ALMAWATECH wordt het ontwerp van een CP-installatie niet volgens een vast stramien uitgevoerd, maar op basis van gegevens en gericht op de toepassing:

1. Analyse van het afvalwater

• Beoordeling van de relevante afvalwaterparameters (bijv. zware metalen, AOX, CSB, pH-waarde, geleidbaarheid, sulfide, cyanide)

• Beoordeling van de biologische afbreekbaarheid en de toxiciteit van de bestanddelen van afvalwater

• Classificatie van de geldende lozings- of afvoervoorschriften (directe lozing, indirecte lozing, interne procesvoorschriften)

2. Laboratoriumproeven in het technicum

• Uitvoering van laboratoriumproeven in eigen technisch centrum voor procestechnische evaluatie

• Selectie en optimalisatie van geschikte bezinkings- en vlokmiddelen

• Bepaling van optimale pH-waarden, reactietijden en stappenvolgordes

• Verificatie van haalbare proceswaarden onder realistische omstandigheden

• Schatting van het chemicaliënverbruik en de hoeveelheid slib

3. Proefprojecten met proefinstallaties (optioneel)

• Uitvoering van proefprojecten met mobiele proefinstallaties bij veeleisende of nieuwe afvalwatercomposities

• Validatie van het proces onder praktijkgerichte bedrijfsomstandigheden

• Beoordeling van de prestaties van de installatie bij fluctuerende toevoer en piekbelastingen

• Vermindering van plannings- en investeringsrisico's vóór de realisatie

4. Procedureconcept

• Selectie van geschikte neerslag- en behandelingsstrategieën (bijv. hydroxide- of sulfide-neerslag, meerfasige concepten)

• Bepaling van de noodzakelijke processtappen (neutralisatie, neerslag, vlokking, scheiding, slibbehandeling)

• Beslissing over batch- of doorloopbedrijf op basis van de afvalwaterkenmerken

5. Technische en economische beoordeling

• Schatting van investerings- en exploitatiekosten

• Beoordeling van het chemicaliënverbruik, de slibproductie en het energieverbruik

• Vergelijking met alternatieve behandelingsmethoden (biologisch, fysisch, membraangebaseerd)

• Afleiding van de economisch en technisch meest zinvolle oplossing

6. Implementatie en integratie

• Ontwerp van de CP-installatie als stationaire oplossing of in containeruitvoering

• Integratie in bestaande afvalwater- en processtructuren

• Ondersteuning bij de inbedrijfstelling, fijnafstelling en optimalisatie van de installatie

Contact opnemen (conversietrigger)

Als u niet zeker weet of een CP-installatie nodig is voor uw afvalwater, kunt u gerust contact met ons opnemen. Samen beoordelen we uw situatie en stellen we de juiste aanpak voor, inclusief laboratoriumtests in het technicum en, indien nodig, proefprojecten met proefinstallaties.

Samenvatting
Of een CP-installatie nodig is, hangt af van de verontreinigende stoffen, de biologische afbreekbaarheid en de grenswaarden. ALMAWATECH beoordeelt uw afvalwater, voert op verzoek laboratoriumtests uit in het technicum en kan de oplossing bovendien valideren door middel van proefprojecten met proefinstallaties onder praktijkomstandigheden.