Sluiten van de watercyclus

Technologie

Het is de bedoeling om voor de effluentbehandeling in Wervershoof ozonatie te combineren met keramische membraanfiltratie. Uit internationale literatuur en uit onze vorige experimenten bleek dat deze aanpak tot een synergetisch effect kan leiden, met significant minder membraanfouling als resultaat. Hiervoor werden drie mogelijke verklaringen aangedragen, en in dit onderzoek is gekeken welke in dit geval het meest waarschijnlijk is. Een beter begrip van de gecombineerde toepassing van ozon en keramische membraanfiltratie is nodig om het proces c.q. het effect hiervan te optimaliseren. Daarnaast is gekeken naar de kwaliteitseisen voor toepassing van effluent als industriewater en voor infiltratie hiervan in de duinen, zoals ook met WRK-water gebeurt.

Uitdaging

Het uiteindelijke doel van het project was tweeledig: een betere waterkwaliteit, met daaraan gerelateerde toepassingsmogelijkheden, en het tegengaan van vervuiling van het keramische membraan. Een beter begrip van deze processen, en een daarmee samenhangende verduurzaming hiervan en een optimalisatie van de waterkwaliteit, maakt een hoogwaardiger toepassing van het behandelde effluent in de praktijk mogelijk.

Om het proces waarbij ozon met keramische membraanfiltratie tot minder membraanfouling leidt beter te doorgronden, is onderzocht of ozon zorgt voor vorming van hydroxylradicalen op het membraanoppervlak. Andere mogelijke verklaringen zijn dat ozon verantwoordelijk is voor veranderingen in de watermatrix of in de koeklaag op het membraanoppervlak.

Daarnaast is onderzocht in hoeverre het rwzi-effluent door de voorgestelde behandeling kan voldoen aan de hoge kwaliteitseisen voor WRK-water en welke andere toepassingen voor dit water in beeld komen. WRK-water wordt in de duinen geïnfiltreerd, en één van de knelpunten wanneer dit na ozonatie gebeurt, is de mogelijke aanwezigheid van AOC, dat door reactie met ozon gevormd wordt. Dit zou tot verstoppingen kunnen leiden. Daarom is onderzocht in welke mate AOC door filtratie over biologisch actieve kool verwijderd kan worden.

Oplossing

Er zijn drie verklaringen onderzocht voor het synergistische effect tussen ozon en keramische membraanfiltratie. Hieruit bleek dat een verandering van de watermatrix (de samenstelling van het effluent organisch materiaal (EfOM)) hiervoor in dit geval waarschijnlijk verantwoordelijk was.

Het behandelde effluent heeft een betere waterkwaliteit, waardoor het bijvoorbeeld bruikbaar is als (bron voor) industriewater. Een andere mogelijke toepassing is het water, net als WRK-water, te infiltreren in de duinen, om er uiteindelijk drinkwater van te maken. Door behandeling met ozon wordt het EfOM echter deels afgebroken tot kleinere moleculen, waarbij AOC wordt gevormd. Door het behandelde effluent over een kolom met biologisch actieve kool te leiden werd het AOC-gehalte verlaagd en werden de resterende organische microverontreinigingen verder verwijderd. Wat deze parameters betreft, zou infiltratie in de duinen, net als met WRK-water, mogelijk moeten zijn. Alleen bleek het natriumchloridegehalte van het effluent relatief hoog te zijn (gelijk aan of zelfs iets hoger dan wat voor drinkwater toegestaan is), wat deze toepassing misschien kan bemoeilijken.