CP-installaties voor de chemisch-fysische afvalwaterzuivering

Een CP-installatie is een chemisch-fysische afvalwaterzuiveringsinstallatie. Deze combineert chemische processtappen zoals neutralisatie, neerslagvorming, coagulatie en flocculatie met fysische scheidingsprocessen zoals sedimentatie, flotatie of filtratie.

Het doel is om opgeloste, colloïdale of gesuspendeerde stoffen uit industrieel afvalwater om te zetten in een afscheidbare vorm. Vervolgens worden de gevormde vaste stoffen uit het water verwijderd en verder verwerkt als slib.

Afhankelijk van de waterchemie en het ontwerp van het proces kunnen onder andere de volgende stoffen worden verminderd of verwijderd:

• Zware metalen zoals nikkel, koper, zink, chroom of lood
• Fosfor en fosfaten
• Fluoride en andere neerslagbare anionen
• gesuspendeerde vaste stoffen en troebelheid
• colloïdale deeltjes
• Hardheidsvormers en carbonaten
• Oliën, vetten en geschikte emulsies
• Pigmenten, lakbestanddelen en minerale deeltjes

De haalbare reinigingsprestatie hangt onder andere af van de concentratie, de bindingsvorm, de complexvorming, de pH-waarde, de temperatuur en andere bestanddelen van het afvalwater.

Bij neerslag worden opgeloste stoffen door een chemische reactie omgezet in moeilijk oplosbare vaste stoffen. Een typisch voorbeeld hiervan is de neerslag van opgeloste metaalionen in de vorm van metaalhydroxiden of metaalsulfiden.

Bij de flocculatie worden deze fijne neerslagproducten en andere deeltjes samengevoegd tot grotere vlokken. Hierdoor kunnen ze vervolgens beter bezinken, worden gefloteerd of gefilterd.

Precipitatie en flocculatie vervullen verschillende functies, maar worden in een CP-installatie vaak direct met elkaar gecombineerd.

Een batchinstallatie is met name geschikt voor:

• kleine of onregelmatig voorkomende hoeveelheden afvalwater
• sterk wisselende samenstellingen
• sterk geconcentreerde deelstromen
• gecontroleerde verwerking van afzonderlijke partijen

Een continu-installatie is met name geschikt voor:

• regelmatig voorkomende afvalwaterstromen
• middelgrote tot grote volumestromen
• geautomatiseerd continu bedrijf
• grotendeels continue productieprocessen

De keuze hangt af van de hoeveelheid afvalwater, schommelingen in de belasting, het productieproces, de controle-eisen en de beschikbare opstellingsruimte.

Flotatie is vaak voordelig wanneer de gevormde vlokken een lage dichtheid hebben en zich slechts langzaam of onvolledig bezinken.

Typische toepassingen zijn:

• lichte vlokken
• Vetten en oliën
• Emulsies
• organische vaste stoffen
• moeilijk bezinkbare deeltjes

Bij drukontlastingsflotatie hechten fijne luchtbelletjes zich aan de vaste stoffen en voeren deze naar het wateroppervlak. Voor zware, minerale en goed bezinkbare vlokken is daarentegen vaak sedimentatie of lamellenscheiding geschikter.

Bij complexe, wisselende of tot nu toe onbekende industriële afvalwateren zijn laboratorium- of proefprojecten ten zeerste aan te bevelen.

Daarbij kunnen onder andere de volgende parameters worden onderzocht:

• geschikt pH-bereik
• geschikt neerslag- en vlokmiddel
• de vereiste dosering van chemicaliën
• Vorming van vlokken en bezinkgedrag
• Slibvolume en ontwaterbaarheid
• haalbare proceskwaliteit
• mogelijke interacties met andere bestanddelen

De resultaten verminderen het ontwerprisico en vormen een solide basis voor planning, investeringen en exploitatie.

Voor een eerste technische beoordeling is met name de volgende informatie nuttig:

• Herkomst en aard van het afvalwater
• gemiddelde en maximale volumestroom
• continue of in batches plaatsvindende afvalwaterproductie
• recente wateranalyses
• relevante doelstoffen en concentraties
• vereiste uitstroom- of lozingswaarden
• bestaande voor- en nabehandeling
• beschikbare opstellingsruimte
• Eisen aan automatisering en slibbehandeling

Hoe vollediger deze gegevens zijn, hoe nauwkeuriger het procesconcept, de omvang van de installatie en de mogelijke projectomvang kunnen worden beoordeeld.

Ja. Een CP-installatie kan als op zichzelf staande behandeling worden ingezet of als extra behandelingsstap in een bestaande installatie worden geïntegreerd. Mogelijke toepassingen zijn de voorbehandeling vóór een biologische zuiveringsinstallatie, het verwijderen van bepaalde verontreinigingen uit deelstroom of de voorbehandeling vóór filtratie, membraantechniek en waterhergebruik.

Bij de integratie wordt onder andere gekeken naar de bestaande hydraulica, de opstellingsruimte, de interfaces, de besturingstechniek en de daaropvolgende behandelingsstappen.

De exploitatiekosten van een CP-installatie hangen met name af van het verbruik van chemicaliën, het energieverbruik, de hoeveelheid slib, de kosten voor afvalverwerking en de onderhoudsbehoefte. Een algemene schatting is daarom niet betrouwbaar zonder kennis van het afvalwater en de vereiste afvoerkwaliteit.

Laboratoriumproeven, een op de behoefte afgestemde dosering van chemicaliën en een aangepaste slibbehandeling dragen bij aan het verminderen van het verbruik van bedrijfsmiddelen en de hoeveelheid reststoffen. Naast de investeringskosten moet daarom altijd ook rekening worden gehouden met de exploitatiekosten op de lange termijn.