project

Een toekomstbestendige aanpak voor concentraatmanagement

Beheersen van concentraatstromen

Expert(s):
Luuk de Waal MSc, dr.ir. Emile Cornelissen, dr.ir. Bas Wols

  • Startdatum
    01 mei 2019
  • Einddatum
    01 mei 2020
  • Opdrachtgever
    Bedrijfstakonderzoek
  • samenwerkingspartner(s)
    Oasen, Evides, WMD, Dunea

Een aantal waterbedrijven past omgekeerde osmose (RO) of (capillaire) nanofiltratie (NF) membranen toe als onderdeel van de drinkwaterzuivering, omdat dit een goede barrière vormt voor allerlei stoffen (zoals zouten, pathogenen, deeltjes, organiche stoffen).

Omdat RO en NF scheidingsprocessen zijn, komt er een concentraatstroom vrij die bestaat uit de componenten uit het voedingswater in geconcentreerde vorm en eventuele toevoegingen zoals anti-scalants en zouten. Het beheersen van deze concentraatstromen is van groot belang voor toenemende applicatie van deze geavanceerde zuiveringsprocessen.

Omgaan met concentraatstromen bij NF/RO-zuiveringstechnieken

Wij zien om ons heen dat, om diverse redenen, de belangstelling voor de toepassing van membraantechnieken in drinkwaterzuivering toeneemt. Het beheersen van concentraatstromen wordt mede hierdoor en door maatschappelijke ontwikkelingen steeds belangrijker. Het komt ook vaak voor dat concentraatmanagement een drempel vormt voor het implementeren van membraantechnieken. Het is daarom van belang om de stand van de concentraatmanagement te inventariseren en – indien mogelijk – om een gezamenlijk aanpak voor te stellen voor het afvoeren of behandelen van (capillaire) NF/RO-concentraatstromen.

Doel van het onderzoek is om een overzicht te geven van de huidige praktijk en ervaringen met NF- en RO-concentraatbehandeling en –afvoer en om te komen tot een toekomstbestendige aanpak voor concentraatmanagement.

Onderzoeksactiviteiten

  1. Inventarisatie van huidige praktijk concentraatbehandeling en –afvoer
    Interviews worden afgenomen bij drinkwatertechnologen met ervaring op het gebied van concentraatbehandeling en/of –afvoer om een overzicht te krijgen van de voornaamste uitdagingen voor het behandelen en/of afvoeren van concentraat. Vervolgens wordt aanvullende informatie verzameld door middel van het raadplegen van (internationale) literatuur en/of het afnemen van additionele interviews bij Nederlandse waterschappen betrokken bij concentraatbehandeling en/of –afvoer.
  2. Opstellen relevante conceptuele scenario’s voor concentraatbehandeling en -afvoer
    Drie integrale zuiveringsscenario’s van typische zuiveringen voor de behandeling van (1) oppervlaktewater, (2) aeroob grondwater en (3) anaeroob grondwater worden opgesteld op basis van gezamenlijk overeengekomen (I) conventioneel scenario en (II) (capillaire) NF/RO scenario. Voor deze scenario’s worden massabalans van zouten, nitraat, fosfaat, organische koolstof en verontreinigingen opgesteld gericht op de samenstelling van de vrijkomende concentraatstroom en eventuele impact op ontvangende waterlichamen (vergeleken met conventionele scenario’s).
  3. Inventarisatie en analyse van mogelijke oplossingsrichtingen voor concentraatbehandeling en -afvoer
    Eventuele probleemveroorzakende componenten in de concentraatstromen in de verschillende scenario’s worden vastgesteld met betrekking tot de kans op normoverschrijdingen in ontvangende waterlichamen (afhankelijk van locatie). Vervolgens worden hiervoor mogelijke oplossing per scenario opgesteld en worden relevante onderzoeksvragen opgesteld voor experimenteel onderzoek naar het behandelen van (capillaire) NF/RO-concentraatstromen.

Opbrengsten

  • Een rapport waarin een overzicht wordt gegeven van de huidige stand van zaken met betrekking tot concentraatbehandeling en –afvoer van RO- en NF-membraantechnieken.
  • Een suggestie voor concentraatmanagement die gezamenlijk gedragen wordt door de Waterschappen en Rijkswaterstaat, waterleidingbedrijven en eventueel AquaMinerals die kan worden gebruikt om te komen tot de beste concentraatoplossingen in de toekomst.
  • Inzicht in probleem veroorzakende componenten in de NF/RO-concentraatstroom van de drie typen voedingswater (1) anaeroob grondwater (RO), (2) aeroob grondwater (RO) en (3) oppervlaktewater ((capillaire) NF) & RO, inclusief suggesties over toe te passen voorzuivering met betrekking tot concentraatkwaliteit en/of concentraatzuivering eventueel met resource recovery.