project

Remineralisatie van RO permeaat

Expert(s):
ing. Erwin Beerendonk

  • Startdatum
    01 aug 2016
  • Einddatum
    01 aug 2018
  • samenwerkingspartner(s)
    Royal Haskoning DHV, Oasen N.V.

Oasen werkt aan de ontwikkeling van volstroom behandeling van o.a. (oever)grondwater door RO, waarbij nagenoeg alle stoffen, inclusief mineralen worden verwijderd uit het water. Cruciaal bij deze ontwikkeling is het conditioneren van het permeaat door toevoeging van geschikte mineralen, het remineraliseren. Deze stap is noodzakelijk om het geproduceerde drinkwater probleemloos, d.w.z. met optimale watersamenstelling en minimale interactie met leidingen, bij de klant te krijgen. Door remineralisatie wordt namelijk de uiteindelijke kwaliteit van het drinkwater bepaald. Deze techniek is behalve voor oevergrondwater toepasbaar voor water uit diverse andere bronnen (zoals bijvoorbeeld grondwater, oppervlaktewater en kwelwater) nadat deze met RO is behandeld.

Technologie

Ten eerste stellen we vast wat de meest geschikte proces- en apparaatopties voor remineralisatie van RO-permeaat bij Oasen zijn. De meest geschikte remineralisatie-optie onderzoeken we op pilot-schaal en we onderzoeken de inzet van een softsensor voor sturing van de waterkwaliteit. Een softsensor is een innovatieve oplossing door het combineren van bestaande kennis en het opvullen van kennishiaten door datafusie.

Ten tweede bepalen we de meest geschikte innovatieve remineralisatie (deelontharding – RO – remineralisatie) van RO-permeaat bij Oasen. Hierna ontwikkelen en beproeven we op lab- en pilot-schaal de meest veelbelovende innovatieve combinatie van deelontharding – RO – remineralisatie.

H7x-aBB086Q

Ten derde doen we een onderzoek om inzicht te krijgen in de kansen van innovatieve remineralisatie en de aspecten die internationaal een rol spelen bij remineralisatie van drinkwater na ontzouting, vooral in landen met een koel klimaat.

Eerste resultaten

Als meest geschikte optie voor toepassing van remineralisatie op korte termijn heeft Oasen heeft op pilot-schaal een calcietfilter nageschakeld op de RO-stap. De eerste testen met het calcietfilter zijn gebruikt om de bedrijfsvoering van het filter te optimaliseren en een model voor de softsensor te testen op bruikbaarheid. Uit een inventariserend onderzoek is gebleken dat het calcietfiltratieproces zo is ingericht, dat de ontwikkeling van een softsensor voor remineralisatie van RO-permeaat op basis van conductiviteitsmetingen niet opweegt tegen de bijkomende (ontwikkel- en implementatie)kosten. De komende periode wordt gebruikt om het model verder te verbeteren ten behoeve van inzicht en ontwerp van het calcietfiltratieproces.

De meest geschikte innovatieve optie voor het toepassen van remineralisatie op middellange termijn is om het water vóór RO te ontharden met ionenwisseling. Verschillende lab-experimenten zijn uitgevoerd en het beste ionenwisselingshars is geselecteerd om de juiste mineralen uit het grondwater te verwijderen. Met een innovatieve regeneratiemethode kunnen deze mineralen in potentie gescheiden worden afgevoerd van het ionenwisselingshars, en in potentie worden gebruikt voor remineralisatie van het RO permeaat.

Uitdaging

Om de doelstellingen voor toepassen van remineralisatie op korte termijn te realiseren, is gekozen voor calcietfiltratie i.c.m. dosering van magnesium om RO-permeaat te remineraliseren. Dit proces wordt onderzocht op proefinstallatieschaal te Kamerik waarbij we tevens de waterkwaliteit gaan analyseren en modelleren om een softsensor te ontwikkelen.

Als innovatieve optie voor toepassen van remineralisatie is gekozen om het water vóór RO te ontharden met ionenwisseling. Er wordt gekeken of het regeneraat van de ionenwisseling vervolgens kan worden gebruikt om het RO permeaat te remineraliseren. Aspecten van dit concept zijn onderzocht op laboratoriumschaal, zoals hars selectie, uitwisseling van kationen en anionen en een innovatief regeneratieproces. Het concept wordt op proefinstallatieschaal onderzocht, waarbij de nadruk ligt op het gescheiden afvoeren van mineralen tijdens een innovatieve regeneratie.

Oplossing

  1. Beschrijven van de gewenste samenstelling van drinkwater.
  2. Overzicht van conventionele en innovatieve remineralisatie-opties is gemaakt.
  3. Kostenafweging en selectie) van de opties gebaseerd op (1) deelontharding voorafgaand aan de RO, (2) RO met verhoogde opbrengst, (3) hergebruik van de onthardingszouten die vrijkomen bij (1). Op basis daarvan is optie 3 geselecteerd voor verder onderzoek.
  4. Uitvoeren van pilot-testen voor innovatieve remineralisatie naar de deelontharding met kation-IEX met een nadruk op innovatieve regeneratie.
  5. Pilotonderzoek en complementair onderzoek naar een model en de toepassing van een softsensor voor calcietfiltratie.
  6. Inschatten van de technisch/economische toepasbaarheid van de varianten ad 3) bij Oasen en op de wereldmarkt.
  7. Rapportage en publicatie.