Water | Ionenwisseling

Afdrukken

Tertiaire waterzuivering: ionenwisseling

Doel

  • Verwijdering van ionen, hardheid, specifieke kationen of anionen
  • Concentratie van kationen en anionen

Principe

Zowel tijdens de aanmaak van proceswater als tijdens de zuivering van bedrijfsafvalwater is het soms noodzakelijk om bepaalde (of nagenoeg alle) ionen uit het water te verwijderen. Dit kan met een scheidingstechniek zoals ionenuitwisseling. Met deze techniek kunnen zeer lage restconcentraties aan ionen in het behandelde water bekomen worden.

Zoals de naam reeds omschrijft worden tijdens dit proces ionen uit het behandelde water uitgewisseld voor onschadelijke tegenionen zoals o.a. Na+, H+, Cl- of OH-. Door de keuze van het uitwisselingsmateriaal kan dit al dan niet selectief gebeuren. Eenmaal de capaciteit van de ionenwisselaar verzadigd is, wordt deze geregenereerd met een geconcentreerde oplossing tegenionen. Het ionenhars wordt terug in zijn oorspronkelijke toestand gebracht. De afgescheiden regeneratievloeistof bevat de gedesorbeerde belading wa een aangepaste verwerking vereist. In bepaalde toepassingen wordt het verzadigd hars afgevoerd en extern geregeneerd of verwerkt.

Toepassingen

  • Ontharding of demineralisatie van proceswater
  • Verwijderen van zware metalen uit afvalwater
  • Recuperatie van kostbare metalen of katalysatoren uit afvalwater
  • Recuperatie van zuren of basen uit spoelwaters
  • Opzuiveren van producten

Uitvoeringsmogelijkheden

Een ionenuitwisselaar bestaat in essentie uit een of meerdere drukvaten gevuld met ionenuitwisselingsmateriaal. Dit kan een kunsthars zijn, of een mineraal zoals o.a. zeoliet of aluminiumoxide. Een hele waaier aan materialen is beschikbaar voor diverse toepassingen. Indien het voedingswater zwevende stoffen bevat is voorafgaand een filtratietechniek aangewezen om verstopping te voorkomen.

Realisatievoorbeeld

Zandfilter gevolgd door kation- en anionfilter

Werkingskosten

Naast de investeringskost bepalen de chemicaliënkost voor het regenereren van de kolommen, de behandeling van het regeneratiewater en de vervanging van de ionenuitwisselingsharsen de werkingskost. Hierdoor wordt tijdens afvalwaterzuivering ionenuitwisseling vaak enkel ingezet voor effluent polishing of indien hergebruik haalbaar is. Voor het demineraliseren van water wordt omgekeerde osmose meer en meer als alternatief gezien.

Aanpak Trevi

Trevi onderzoekt steeds eerst of via bronbeperking geen besparingen gerealiseerd kunnen worden. Hierdoor installeerde Trevi reeds ionenuitwisselaars met als doel kringloopsluiting in bepaalde industriële processen te realiseren en zo water en chemicaliën te besparen. Indien verdere bronbeperking niet mogelijk is kan ionenuitwisseling ook ingezet worden om beperkte concentraties aan metalen uit het afvalwater te verwijderen voorafgaand aan het lozingspunt.