Doel
verwijdering van ionen, hardheid, specifieke kationen of anionen
concentratie van kationen en anionen
Principe
Tijdens de aanmaak van proceswater en de zuivering van bedrijfsafvalwater is het soms noodzakelijk om bepaalde (of bijna alle) ionen uit het water te verwijderen. Dat kan met een scheidingstechniek, zoals ionenuitwisseling. Die techniek zorgt voor zeer lage restconcentraties aan ionen in het behandelde water.
Zoals de naam prijsgeeft, worden tijdens dat proces ionen uit het behandelde water verwisseld door onschadelijke tegenionen, zoals Na+, H+, Cl- of OH-. Door de keuze van het uitwisselingsmateriaal gebeurt dat al dan niet selectief. Eens de capaciteit van de ionenwisselaar verzadigd is, wordt hij geregenereerd met een geconcentreerde oplossing tegenionen. Het ionenhars wordt terug in zijn oorspronkelijke toestand gebracht. De afgescheiden regeneratievloeistof bevat de gedesorbeerde belading, wat een aangepaste verwerking vereist. In bepaalde toepassingen wordt het verzadigd hars afgevoerd en extern geregenereerd 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, met ionenuitwisselingsmateriaal gevulde drukvaten. Dat kan een kunsthars of een mineraal zijn, zoals zeoliet en aluminiumoxide. Een hele waaier aan materialen is beschikbaar voor diverse toepassingen. Als het voedingswater zwevende stoffen bevat, is het raadzaam om vooraf een filtratietechniek toe te passen en zo verstopping te voorkomen.
Realisatievoorbeeld
Zandfilter gevolgd door kation- en anionfilter
Werkingskosten
Naast de investeringskost hangt de werkingskost af van de chemicaliënkost voor de regeneratie van de kolommen, de behandeling van het regeneratiewater en de vervanging van de ionenuitwisselingsharsen. Daardoor vindt ionenuitwisseling tijdens afvalwaterzuivering vaak alleen plaats bij effluent polishing of haalbaar hergebruik. Omgekeerde osmose vormt meer en meer een alternatief voor de demineralisatie van water.
Aanpak Trevi
Trevi onderzoekt altijd of besparingen mogelijk zijn via bronbeperking. Dankzij die aanpak installeerde Trevi al ionenuitwisselaars met het oog op kringloopsluiting in bepaalde industriële processen om water en chemicaliën te besparen. Als verdere bronbeperking onmogelijk is, kan ionenuitwisseling ook helpen om beperkte concentraties aan metalen uit het afvalwater te verwijderen vooraleer het geloosd wordt.