Lenntech <!-- PLUGIN:LANGUAGE:water_treatment_and_purification --> Lenntech <!-- PLUGIN:LANGUAGE:water_treatment_and_purification -->

Water behandeling chemicaliën

English

Voor de chemische behandeling van water kan men een grote verscheidenheid aan chemicaliën gebruiken. Hieronder staan een aantal types genoemd.
Leveranciers:

Avista   

GE        

Ropur      

Aanslagvoorkomers
Aanslag is de neerslag die gevormd wordt op oppervlakten die in contact komen met water. Wanneer de temperatuur stijgt worden bepaalde normaliter oplosbare vaste stoffen onoplosbaar en slaan neer. Enkele voorbeelden van aanslag zijn calciumcarbonaat, calciumsulfaat, en calciumsilicaat.
Aanslagvoorkomers zijn oppervlakte actieve, negatief geladen, polymeren. Wanneer mineralen hun oplosbaarheid te boven gaan, en samen komen, gaan de polymeren zich vasthechten. De kristalstructuur wordt verstoord en de vorming van aanslag wordt voorkomen. De aanslagdeeltjes in combinatie met de inhibitor verspreiden zich en blijven in de oplossing.
Voorbeelden van aanslagvoorkomers zijn fosfaatesters, fosforzuur en oplossingen van polyacrylzuur met een laag moleculair gewicht.

Algaeciden
Algaeciden zijn chemicaliën die wanneer ze aan het water worden toegevoegd, algen en blauwe en groene algen doden. Voorbeelden zijn kopersulfaat, ijzerzouten harsamine latten en benzalkoniumchloride. Algaeciden zijn effectief tegen algen, maar zijn vanwege milieukundige redenen niet zo bruikbaar tegen algenbloei.
Het probleem met de meeste algaeciden is dat ze weliswaar de aanwezige algen doden, maar niet de giftige stoffen verwijderen die door de algen losgelaten worden voordat ze sterven.

Antischuimmiddelen
Schuim is een massa luchtbellen die ontstaat wanneer bepaalde types gas in een vloeistof geperst worden. Sterke vloeistoflagen omringen dan de luchtbellen, waardoor er grote hoeveelheden niet-productief schuim gevormd worden.
Waarom schuim ontstaat is nog niet helemaal duidelijk, maar het is wel bekend dat schuim problemen veroorzaakt bij industriële processen en bij de kwaliteit van de gevormde producten. Wanner het niet onder controle wordt gehouden kan schuim de capaciteit van apparatuur aantasten en de duur en kosten van processen vergroten.
Antischuimmengsels bevatten oliën die gecombineerd zijn met kleine hoeveelheden siliciumdioxide (kiezelzuur). Ze breken schuim af dankzij twee silicone eigenschappen: onverenigbaarheid met waterige systemen en het gemak van verspreiding. Antischuimmiddelen zijn zowel verkrijgbaar als poeder, of als een emulsie van het zuivere product.

Poeder
Antischuimpoeder bestaat uit een groep producten die gebaseerd zijn op polydimethylsiloxaan. Deze producten hebben verschillende basiseigenschappen, maar als groep zijn ze uitstekend onder verschillende condities en voor verschillende toepassingen als antischuimmiddelen te gebruiken.
Deze antischuimmiddelen zijn chemisch inert en reageren niet met het medium dat ontschuimd wordt. Ze zijn geurloos, smaakloos, niet-vluchtig, niet-giftig en ze corroderen geen materialen. Het enige nadeel van dit poederige product is dat het niet gebruikt kan worden in waterige oplossingen.

Emulsie
Antischuimmiddelen zijn waterige emulsies van polydimethylsiloxaan vloeistoffen. Ze hebben dezelfde eigenschappen als het poeder, het enige verschil is dat ze wel in waterige oplossingen kunnen worden toegepast.

Biociden

Zie desinfecteerders

Hier is ook gedetailleerde informatie over biociden beschikbaar

Coagulanten
Wanneer men refereert naar coagulanten, geeft men de voorkeur aan positieve ionen met een hoge valentie. Over het algemeen worden aluminium en ijzer gebruikt, aluminium als Al2(SO4)3- (aluin) en ijzer als FeCl3 of Fe2(SO4)3-. Men kan het goedkope FeSO4 gebruiken, op voorwaarde dat het tijdens het beluchten geoxideerd wordt tot Fe3+.
Coagulatie is zeer afhankelijk van de dosis coagulanten, de pH en colloïde concentraties. Om het pH-niveau aan te passen wordt Ca(OH)2 toegepast als co-flocculent. De doseringen variëren van 10 en 90 mg Fe3+/ L, maar wanneer er ook zouten aanwezig zijn, is er een hogere dosis nodig.

Corrosievoorkomende middelen
Corrosie is een algemene term die verwijst naar de omzetting van een metaal in een oplosbare stof.
Corrosie kan leiden tot het uitvallen van belangrijke onderdelen van ketelsystemen, de depositie van corrosieproducten in kritische warmteuitwisselingsgebieden, en tot een algemeen verlies aan efficiency.
Daarom worden corrosievoorkomers vaak toegepast. Het zijn metalen die reageren met een metaalachtig oppervlak, terwijl ze het oppervlak een zekere bescherming geven. Deze metalen gaan vaak te werk door zichzelf aan het metalen oppervlak te absorberen. Ze beschermen het metalen oppervlak door middel van het vormen van een beschermingslaagje.

Er zijn vijf verschillende soorten corrosie voorkomers. Deze zijn:
1) Passiviteitsinhibitoren (passivatoren). Deze veroorzaken een verschuiving van het corrosiepotentieel, waardoor het metalen oppervlak in het passieve vlak wordt gedwongen. Voorbeelden van passiviteitsinhibitoren zijn oxiderende anionen, zoals chromaat, nitriet en nitraat en niet-oxiderende ionen zoals fosfaat en molybdaat. Deze inhibitoren zijn het meest effectief en worden het meeste gebruikt.
2) Kathodische inhibitoren. Sommige kathodische inhibitoren, zoals mengsels van arseen en antimonium, werken door de recombinatie en ontlading van waterstof moeilijker te maken. Andere kathodische inhibitoren, ionen zoals calcium, zink of magnesium, kunnen neerslaan als oxiden om een beschermende laag op het metaal te vormen.
3) Organische inhibitoren. Deze werken in op het gehele oppervlak van een corroderend metaal wanneer ze in een bepaalde concentratie zitten. Organische inhibitoren beschermen het metaal door een hydrofobe film op het metalen oppervlak te vormen. Organische inhibitoren worden geadsorbeerd, dit is afhankelijk van de ionenlading van de inhibitor en de lading van het oppervlak.
4) Neerslag veroorzakende inhibitoren. Dit zijn mengsels die de vorming van neerslag op het oppervlak van een metaal veroorzaken, waardoor er een beschermend laagje ontstaat.
De meest voorkomende inhibitoren in deze categorie zijn silicaten en fosfaten.
5) Vluchtige Corrosie Inhibitoren (VCI). Dit zijn stoffen die via vervluchtiging in een gesloten milieu getransporteerd worden naar de plek waarde corrosie plaats vindt. Voorbeelden zijn morfoline en hydrazine en vluchtige vaste stoffen zoals zouten van dicyclohexylamine, cyclohexylamine en hexamethyleen-amine. Wanneer ze in contact komen met het metalen oppervlak, condenseert de damp van deze zouten en wordt gehydrolyseerd door vocht, en worden beschermende ionen vrijgemaakt.

Desinfecteerders
Desinfecteerders doden aanwezige ongewenste micro-organismen in water. Er zijn verschillende typen desinfecteerders:
· Chloor (2-10 mg/L)
· Chloordioxide
· Ozon
· Hypochloriet

Chloordioxide desinfectie
ClO2 wordt hoofdzakelijk gebruikt als een eerste desinfecteerder voor oppervlakte water met geur- en smaakproblemen. Het is een effectief biocide bij concentraties van 0.1 ppm en kan toegepast worden bij verschillende pH-niveaus. ClO2 dringt de bacteriële celwand binnen en reageert met vitale aminozuren in het cytoplasma van de cel om zo de organismen te doden. Het bij product van de reactie is chloriet.
Chloordioxide desinfecteert volgens het zelfde principe als chloor, het heeft echter, in tegenstelling tot chloor, geen schadelijke effecten op de menselijke gezondheid.

Hypochloriet desinfectie
Hypochloriet wordt op dezelfde manier toegepast als chloordioxide en chloor. Hypochlorering is een desinfectie methode die tegenwoordig niet veel meer gebruikt wordt, omdat aangetoond is dat het gebruik van hypochloriet voor de desinfectie van water de oorzaak was van de aanwezigheid van bromaat in water.

Ozondesinfectie
Ozon is een zeer sterk oxidatiemedium, met een opmerkelijke korte levensduur. Het bestaat uit zuurstofmoleculen met een extra O-atoom, om O3 te vormen. Wanneer ozon in contact komt met geur, bacteriën of virussen wordt het extra O-atoom door middel van oxidatie onmiddellijk afgebroken. Het derde O-atoom van de ozonmoleculen gaat dan verloren en er blijft alleen zuurstof over.

Desinfecteerders kunnen in verschillende takken van de industrie gebruikt worden. Ozon wordt gebruikt in de farmaceutische industrie, voor de bereiding van drinkwater, voor de behandeling van proceswater, voor de bereiding van ultrapuur water en voor oppervlaktedesinfectie.
Chloordioxide wordt hoofdzakelijk gebruikt voor de bereiding van drinkwater en de desinfectie van pijpleidingen.

Iedere desinfecteertechniek heeft zijn specifieke voordelen en toepassingsgebied. In onderstaande tabel staan een aantal van de voor- en nadelen:

Technologie Milieuvriendelijk Bijproducten Effectiviteit Investering Operationele kosten Vloeistoffen Oppervlakten
Ozon

+

+

++

-

+

++

++

UV

++

++

+

+/-

++

+

++

Chloordioxide

+/-

+/-

++

++

+

++

--

Chloorgas

--

--

-

+

++

+/-

--

Hypochloriet

--

--

-

+

++

+/-

--

Hars zuiveraars
Ionenuitwisselingsharsen moeten na toepassing geregenereerd worden, daarna kunnen ze weer gebruikt worden. Maar elke keer dat de ionenuitwisselaars gebruikt worden groeit er een laagje aan. De verontreinigingen die de harsen binnen gaan, worden niet door middel van regeneratie verwijderd, daarom moeten harsen met bepaalde chemicaliën schoongemaakt worden.
Chemicaliën die gebruikt worden zijn bijvoorbeeld natriumchloride, kaliumchloride, citroenzuur en chloordioxide.
Chloordioxide zuivering dient de verwijdering van organische verontreinigingen op ionenuitwisselingharsen. Voor elke zuiveringbehandeling moeten de harsen geregenereerd worden. Daarna, wanneer er chloor dioxide wordt gebruikt, gaat er 500 ppm chloor dioxide in een oplossing door het harsbed en oxideert de verontreinigingen.

Ketelwater chemicaliën
Ketelwater chemicaliën zijn alle chemicaliën die voor de volgende toepassingen worden gebruikt:
· Zuurstofreiniging;
· Aanslagvoorkoming;
· Corrosievoorkoming;
· Antischuim;
· Alkaliniteitcontrole.

Neutraliserende stoffen (alkaliniteitcontrole)
Om zuren en basen te neutraliseren gebruikt men of een sodiumhydroxide oplossing (NaOH), calciumcarbonaat, of kalksuspensie (Ca(OH)2) om de pH-niveaus te verhogen. Men gebruikt verdund zwavelzuur (H2SO4) of verdund hydrochloorzuur (HCl) om de pH-niveaus te doen dalen. De dosis van neutraliserende stoffen is afhankelijk van de pH van het water in een reactiebasin. Neutraliserende reacties doen de temperatuur stijgen.

Oxidanten
Chemische oxidatie processen gebruiken (chemische) oxidanten om CZV/BZV niveaus te verlagen, en om zowel organische en oxideerbare anorganische stoffen te verwijderen. Deze processen kunnen organische materialen compleet tot koolstofdioxide en water oxideren, hoewel het doorgaans niet nodig is om deze processen zo ver door te voeren.
Er is een grote verscheidenheid aan oxidatiechemicaliën beschikbaar. Voorbeelden zijn:
· Waterstofperoxide;
· Ozon;
· Ozon gecombineerd met peroxide;
· Zuurstof.

Waterstofperoxide
Waterstofperoxide wordt wegens zijn eigenschappen veel toegepast; het is een veilige, effectieve, en krachtige vluchtige oxidant. De belangrijkste toepassingen van H2O2 zijn oxidatie om geurcontrole en corrosiecontrole te helpen, organische oxidatie, metaaloxidatie en toxiciteitoxidatie. Voor de moeilijkste verontreinigingen om te oxideren moet H2O2 geactiveerd worden met katalysatoren zoals ijzer, koper, mangaan of andere metaalmengsels.

Ozon
Ozon kan niet alleen toegepast worden als een desinfecteerder; het kan ook helpen bij de verwijdering van verontreinigingen uit water door middel van oxidatie. Ozon zuivert dan water door organische verontreinigingen af te breken en anorganische verontreinigingen om te zetten in een onoplosbare vorm, die eruit gefilterd kan worden. Het ozonsysteem kan zo'n 25 chemicaliën verwijderen.
Chemicaliën die geoxideerd kunnen worden met ozon zijn:
· Absorbeerbare organische halogenen;
· Nitriet;
· IJzer
· Mangaan;
· Cyanide;
· Pesticiden;
· Stikstofoxiden;
· Geurstoffen;
· Gechloreerde koolwaterstoffen;
· PCB's.

Zuurstof
Zuurstof kan ook gebruikt worden als een oxidant, bijvoorbeeld om de oxidatie van ijzer en mangaan te bewerkstelligen. De reacties die tijdens de oxidatie van zuurstof plaatsvinden zijn doorgaans hetzelfde.
Dit zijn de reacties van de oxidatie van ijzer en mangaan met zuurstof:
2 Fe2+ + O2 + 2 OH- -> Fe2O3 + H2O
2 Mn2+ + O2 + 4 OH- -> 2 MnO2 + 2 H2O

pH conditioners
Gemeentelijk water is vaak pH-aangepast, om te voorkomen dat er in de leidingen corrosie plaatsvindt en om het oplossen van lood in de watervoorraad te voorkomen. Gedurende de behandeling van water kunnen pH aanpassingen ook vereist zijn. De pH wordt verhoogd of verlaagd door de toevoeging van basen of zuren. Een voorbeeld van de verlaging van pH, in het geval van een basische vloeistof, is de toevoeging van waterstofchloride. Een voorbeeld van het verhogen van de pH is de toevoeging van natriumhydroxide, in het geval van een zure vloeistof.
De pH zal omgezet worden tot ongeveer 7 of 7,5 na de toevoeging van bepaalde concentraties zuren of basen. De concentratie van een stof en de soort stof die toegevoegd wordt, is afhankelijk van de benodigde daling of stijging van de pH.

Vlokvormers
Om in het water de vorming van vlokken die gesuspendeerde vaste stoffen bevatten te bevorderen, worden polymeerflocculanten (poly-electrolieten) toegevoegd. Deze bevorderen de vorming van bindingen tussen deeltjes. Deze polymeren hebben, afhankelijk van hun lading, molair gewicht en hun molaire mate van vertakking, een heel specifiek effect. De polymeren zijn wateroplosbaar en hun molaire gewicht varieert tussen 105 en 106 g/ mol.
Een flocculent kan verschillende ladingen hebben. Er zijn kationische polymeren, gebaseerd op stikstof, anionische polymeren, gebaseerd op carboxylaat ionen en polyamfolyten, die beide zowel positieve als negatieve ladingen dragen.

Zuurstof aaseters
Zuurstof aaseten staat voor het voorkomen van door zuurstof veroorzaakte oxidatie reacties. De meeste van de van nature voorkomende organische stoffen hebben een lichtelijk negatieve lading. Hierdoor kunnen ze zuurstofmoleculen absorberen, omdat deze een licht positieve lading hebben, om zo te voorkomen dat er oxidatiereacties plaatsvinden in water en andere vloeistoffen.
Zuurstof aaseters zijn zowel vluchtige producten, zoals hydrazine (N2H4) of andere organische producten zoals carbohydrazine, hydroquinoon, diethylhydroxyethanol, methylethylketoxime, maar ook niet-vluchtige zouten, zoals sodium sulfiet (Na2SO3) en andere anorganische mengsels, of derivatieven daarvan. De zouten bevatten vaak katalyserende stoffen om de hoogte van de reactie met opgeloste zuurstof te vergroten.

Zie voor meer informatie ook onze uitgebreide Waterbegrippenlijst

Als u nog meer vragen heeft, kunt u altijd met ons contact opnemen

Over Lenntech

Lenntech BV
Rotterdamseweg 402 M
2629 HH Delft

tel: +31 152 755 703
fax: +31 152 616 289
e-mail: info@lenntech.com


Copyright © 1998-2017 Lenntech B.V. All rights reserved