project

Tool voor bepaling van het verwijderingsrendement voor nog niet geteste, prioritaire stoffen van waterbehandelingsprocessen

AquaPriori

Expert(s):
dr.ir. Dirk Vries

  • Startdatum
    01 jan 2015
  • Einddatum
    30 jun 2017
  • Opdrachtgever
    TKI Watertechnologie
  • samenwerkingspartner(s)
    Cabot, Evides, KWR Watercycle Research Institute, Oasen, Vitens, Waternet en WML

Studies naar de effectiviteit van waterbehandelingstechnieken voor prioritaire stoffen vergen hoge kosten en zijn sterk gerelateerd aan zeer specifieke condities: het type zuiveringstechniek, het watertype, de aanwezige stoffen en procescondities als verblijftijd(spreiding) en karakteristieken van de verwijderingsbarrière.

Technologie

Een methodiek die de hierboven geschetste nadelen niet heeft biedt mogelijk een oplossing. Namelijk, indien de juiste data over verwijdering van bepaalde stoffen voldoende voorhanden zijn, kunnen deze in combinatie met moleculaire eigenschappen statistisch met elkaar in verband worden gebracht. De verkregen relatie staat bekend als QSAR (quantitative structure activity relationships) of QSPR (quantitative structure property relationships). In combinatie met kennis over het proces kan met het statistisch verband het verwijderingsrendement van een onbekende stof worden voorspeld.

Uitdaging

Gedurende het project worden data over verwijderingsrendementen van prioritaire stoffen (genees- en bestrijdingsmiddelen) verzameld en geselecteerd. Daarnaast worden procesmodellen van actieve koolfiltratie en omgekeerde osmose gekoppeld aan QSARs. Een database-toolbox voorziet in het gereedschap om het verwijderingsrendement van de twee zuiveringsprocessen voor een (mogelijk niet-geteste) stof te bepalen en te visualiseren.

Oplossing

Er is een demo-applicatie ontwikkeld die met behulp van stofeigenschappen en proceseigenschappen het verwijderingsrendement van actieve koolfiltratie of omgekeerde osmose voor een (nog niet geteste) stof kan bepalen. Daarnaast toont de applicatie enkele, op de ingevoerde stof gelijkende stoffen waarvan wel meetdata bekend zijn en de betrouwbaarheid van de QSPR.

Uitkomst van een simulatie van de verwijderingsefficiëntie (verticale as in grafiek) van de stof bisphenol A als functie van de looptijd van een actiefkool-filter (horizontale as in grafiek) en ingevulde procescondities (linkerpaneel). De looptijd is uitgedrukt in bedvolumina, een maat voor de hoeveelheid behandeld water.

Uitkomst van een simulatie van de verwijderingsefficiëntie (verticale as in grafiek) van de stof bisphenol A als functie van de recovery van omgekeerde osmosemembraanfiltratie (horizontale as in grafiek) en ingevulde procescondities (linkerpaneel). De recovery is het percentage aan geproduceerd water ten opzichte van het voedingswater van het omgekeerde osmoseproces.