Ontzilting van water

Conform de UNESCO is drinkwatervoorziening in vele delen van de wereld een groot probleem en 97,5% van het water op onze planeet is zout. Omdat drinkwater beperkt aanwezig is, is zout zeewater één van de belangrijkste bronnen van ons drinkwater.

Het ontzilten van zeewater is het proces waarbij zout wordt onttrokken uit zeewater voor drink- en proceswater. Een belangrijk element in zeewater destilatie installaties is de omgekeerde osmose unit.

Tijdens omgekeerde osmose wordt het zeewater onder grote druk door een semi-permeabel membraan geleid. Dit membraan fungeert als filter en slechts specifieke ionen en moleculen zijn in staat er doorheen te komen. Omdat zeewater zo een hoog zoutgehalte heeft, is een druk van 60 tot 80 bar vereist. Om ervoor te zorgen dat dit proces veilig verloopt dient de druk te worden gecontroleerd. JUMO levert voor deze toepassing al vele jaren betrouwbare druksensoren.

Schoon zwembadwater

Zwemmen is een populair tijdverdrijf en een gezonde bezigheid - tenminste zolang het water schoon is. Om de waterkwaliteit in zwembaden te waarborgen vindt continue controle en inspectie plaats.

Verschillende reinigingsmethoden richten zich op het schoonhouden van water door het doden en verminderen van microorganismen zoals bacteriën en virussen. Het meten van verschillende grootheden gedurende dit proces is hierbij van groot belang en dat de concentratie van reiniginsmiddelen nauwkeurig dient te worden bepaald, behoeft geen nadere uitleg.

Jarenlange ervaring van JUMO in de waterbranche heeft geresulteerd in een breed aanbod aan meet- en regelapparatuur voor iedere toepassing in de waterzuivering.

De belangrijkste te meten parameter in zwembadwater is pH. De optimale pH waarde voor zwembadwater ligt tussen de 7.2 en 7.8 pH. pH waardes die te laag zijn veroorzaken problemen. Bijvoorbeeld met betrekking tot het ontstaan van corrosie en huid/oog irritaties.

Reinigingsproces zwembadwater - flocculatie

Deze behandeling heeft voornamelijk als doel de in het water levende micro-organismen (bacterien, virussen, enz.) te doden of in hun aantal te verminderen. Dit proces heet desinfectie of sterilisatie. Het toevoegen van chloor, ofwel chlorering, is de meest gebruikte manier om water te desinfecteren. In de praktijk is het gebruikelijk om eerst een oplossing van water met chloorgas of hyprochloriet voor te bereiden, om vervolgens een geschikte hoeveelheid van deze oplossing toe te voegen aan het te desinfecterende water.

Tijdens de behandeling van het water wordt er gestreefd om zo weinig mogelijk ongewenste bijproducten bij de desinfectie te vormen. Tot op zekere hoogte kan dit worden beïnvloed door de omstandigheden (hoeveelheid chloor, temperatuur, ph waarde) te sturen op het moment van desinfectie.

Controle Nederlands zwembadwater

Alle zwembaden in Nederland worden streng gecontroleerd op de waterkwaliteit. Het Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM) heeft deze regels vastgelegd in de Wet en Besluit hygiëne en veiligheid badinrichtingen en zwemgelegenheden (Whvbz en Bhvbz).

Niveaumeting - pool hydraulics

De term "pool hydraulics" heeft betrekking op het circulatiesysteem van het water in zwembaden. Goede zwembad hydrauliek garandeert een juiste distributie van desinfectiemiddelen.  De hydrauliek omvat niet alleen het economische skimmer-systeem om water van het oppervlak te verwijderen, maar ook het effectievere overloopsysteem in zwembaden. Vanuit dit overloopsysteem wordt het water door waterstralen over de rand van het bad geleid in een overloopkanaal, vanuit daar komt het water in de overlooptank. Deze tank is zo ontworpen dat wanneer het zwembad wordt gebruikt de tank de hoeveelheid water kan bevatten die wordt verplaatst. Wanneer het zwembad niet wordt gebruikt heeft het voldoende water opgeslagen voor terugwassen.

Om te voorkomen dat de filterpomp in de terugwaswatertank droog komt te staan vindt in deze tanks altijd niveaumeting plaats. Door een dergelijke maatregel wordt zoet water aan het zwembad toegevoegd wanneer er te weinig water in zit als gevolg van terugspoelen.

Niveaumeting activeert eveneens de pomp indien er teveel water in de overflow tank aanwezig is. Niveaumeting kan hydrostatisch plaatsvinden. Hierbij wordt het water onder druk gebracht. Hoe hoger de druk, hoe hoger het waterniveau. Deze meting wordt gedaan met niveausensoren. JUMO beschikt over een uitgebreid assortiment niveaussensoren uitgevoerd in kunststof en rvs met verschillende aansluitingen en bekabelingsmogelijkheden.

Consistent hoge productwaarde

Puurwater is sterk gezuiverd water en een noodzaak in vele verschillende productieprocessen.

Bijvoorbeeld als een reinigingsmiddel in de halfgeleiderindustrie of als een reinigingsoperatie na het eigenlijke wassen met reinigingsmiddelen in de voedingsmiddelenindustrie en voor reinigings- en verdunningsdoeleinden in de farmaceutische industrie.

pH meting in puurwater

In sommige toepassingen is pH meting in puurwater verplicht. De lage geleidbaarheid en ionensterkte van puurwater veroorzaken echter technische problemen bij het meten van pH waarde. De oplossing hiervoor is de hervulbare elektrode van JUMO met KCl voorraad.

Geleidbaarheidsmeting

Het monitoren van de kwaliteit van puurwater met behulp van geleidbaarheidsmeting is de meest betrouwbare methode. Een volledige geleidbaarheidsmeetketen bestaat uit een puurwater transmitter/regelaar, een geleidbaarheidssensor met geïntegreerde temperatuursensor en een aansluitkabel. Voor geleidbaarheidsmeting beschikt JUMO over digitale techniek.

Met onze producten voor puurwater heeft u de mogelijkheid tot nauwkeurige opgave van de celconstante, temperatuurcompensatie conform ASTMD 1125-95 en grenswaarde bewaking conform USP (water geleidbaarheid <456>).

Puurwater in de farmacie

De vervaardiging van puurwater is een van de belangrijkste processen binnenn de farmaceutische industrie. Zonder dit water is de productie van de meeste substanties onmogelijk omdat puurwater een vereiste is voor het waarborgen van de hoogste productkwaliteitseisen. 

De kwaliteit van sterk gezuiverd water (puurwater, hoog puurwater, water voor injecties, etc.) is beschreven in verschillende normen en aanbevelingen, zoals ASTM International (American Society For Testing and Materials), EP (Pharmacopoea Europaea, Ph. Eur.), USP (United States Pharmacopeia), en DIN of ISO norm.

Puurwater als schoonmaakmiddel

Puurwater is vereist in een breed scala van productieprocessen, zoals een reingingsmiddel in de halfgeleiderindustrie, als reinigingsmiddel na het eigenlijke wassen met reiningingsmiddel in de voedingsmiddelenindustrie en voor reinigings- en verdunningsdoeleinden in de farmeceutische industrie.

Afhankelijk van de vraag naar puurwater dienen processtappen zowel stroomopwaarts als stroomafwaarts in kaart te worden gebracht. Gangbare productieprocessen bevatten omgekeerde osmose, ionenwisselaars, ultrafiltratie en elektrochemische deionisatie. Ionenwisselaars bevatten bewegende ionen. De chemische samenstelling maakt uitwisseling mogelijk met gelijk geladen deeltjesUltrafiltratie is een typisch membraan proces. De membraanporiën zijn erg groot voor ultrafiltratie. Deeltjes groter dan de openingen in het membraan worden zo gescheiden. Elektrochemische deionisatie is een andere techniek bij het tot stand brengen van puurwater. wanneer een spanning wordt aangelegd over de anode en kathode, combineren de anionen en kationen en worden de resulterende ionen verwijderd uit ionenwisselaars uit de waterstroom.

In een elektrisch systeem met twee polen of elektroden spreken we van kathode voor de pool waar de elektronen in gaan. De tegengestelde pool of elektrode heet de anode. 

Keep it cool

Warmte dient in veel industriële installaties te worden afgevoerd. Water kan daar prima voor ingezet worden. Zogenaamd koelwater wordt dan als warmtedrager ingezet en kan op verschillende manieren toegepast worden. Bijvoorbeeld in airconditioningsinstallaties, cilinderkoelers van machines, condensatiekoeling, koeling van staalsmeltovens en als koeling van reactoren in de chemische industrie.

Controle waterkwaliteit

Overal, waar water of waterige oplossingen als koelmiddel of toevoegingsmiddel voor koeling worden ingezet, is het nuttig om de waterkwaliteit te controleren. De koelcapaciteit van het water kan namelijk afnemen door verdamping of vervuiling. Door verdamping of vervuiling zal de concentratie van zouten en vaste stoffen in het water stijgen, wat de geleidbaarheid zal verhogen. Daarom is het belangrijk dat koeltorens over relevante geleidbaarheidsmetingen beschikken.

 Desinfectie

De watercirculatie in een koeltoren moet met geschikte desinfectiemiddelen worden behandeld. Het gebruik van ozon (O3) is een alternatief voor desinfectie. De ozonproductie wordt bewaakt en gestuurd via het redoxpotentiaal van het koelwater. Om het redoxpotentiaal in ozonhoudend water te meten, raden wij aan JUMO elektrodes met als actieve deel een goudkop te gebruiken.

Als indicator en regelaaar kan men bijvoorbeeld de JUMO dTRANS pH 02 gebruiken. De inductieve meetmethode van de JUMO CTI-500 geleidbaarheidsmeetomvormer maakt een betrouwbare bewaking van het koelwater in koeltorens mogelijk. Bovendien kan de afzonderlijke sensor eenvoudig en zonder problemen in bestaande installaties worden geïntegreerd. Naast analoge techniek is digitale meettechniek bij JUMO verkrijgbaar.

Industrieel afvalwater

Om een gezonde waterkringloop te bewaken dient afvalwater gezuiverd te worden voordat het opnieuw kan deelnemen aan het proces of voordat het in de natuur geloosd mag worden. Er zijn twee soorten afvalwater, de ene is afkomstig uit de industrie en de andere is afkomstig uit huishoudens.

Op grond van de Wet milieubeheer is elke gemeente in Nederland verplicht het binnen haar grenzen vrijkomende afvalwater via de riolering in te zamelen. Dit water moet dan voor zuivering aangeboden worden op de rioolwaterzuivering. Voor de Wet milieubeheer is al het water wat voor de gebruiker niet meer bruikbaar is ook daadwerkelijk afvalwater. Dit betekent dat ook koelwater gezien wordt als afvalwater en dus gezuiverd moet worden.

Zuivering van afval- en rioolwater gebeurd in zogenaamde zuiveringsinstallaties. Een zuiveringsinstallatie bootst het natuurlijke proces in de afvalwatercyclus na. De organismen in de zuiveringsinstallatie zorgen voor de afbraak van afvalstoffen en kunnen er in ideale omstandigheden hun werk uitvoeren. Afvalwaterzuivering is een biologisch proces wat aan de hand van mechanische processen geoptimaliseerd wordt. Voor deze toepassing beschikt JUMO over een uitgebreide range aan meet- en regelapparatuur.

Industrieel afvalwater

Industrieel afvalwater refereert aan het afvalwater wat ontstaat bij industriële productieprocessen. Bijvoorbeeld in de voedingsmiddelen, papier, chemie, textiel en in de metaal industrie. De samenstelling van industrieel afvalwater kan sterk variëren afhankelijk van de bedrijfstak. Zo bevat afvalwater afkomstig uit de papierverwerkende industrie organische bestanddelen die niet gemakkelijk afbreekbaar zijn. In metaalbewerking vinden we olie, vet en zware metalen.Industrieel afvalwater dient voor lozing gereinigd te zijn. Het behandelde water kan worden teruggevoerd naar het productieproces of worden geloosd in het riool.

Afvalwater uit galvaniseerprocessen

In een galvaniseerbad worden objecten van onedele metalen zoals zink of ijzer beschermend afgewerkt. De coating kan bestaan uit chemische elementen als koper en nikkel. De eerste afvalwaterzuiveringsfase voor dit type water is ontgifting van cyanide en chromaat. Ontgifting vindt plaats in een continu doorstroomsysteem. Zodra deze stap genomen is vindt de volgende fase in het reinigingsproces plaats; neutralisatie van precipitatie (neerslag), verwijdering van neerslagproducten en verwijdering van het slib. Het gereinigde afvalwater kan nu worden afgegeven aan het riool.

pH meting in galvaniseerinstallaties

Een pH waarde van minimaal 10 is nodig voor cyanide ontgifting. Chromaat wordt in het zure bereik uit het afvalwater verwijderd. Hier wordt de pH meting toegepast om de galvaniseerbaden en het ontgiftingsproces te monitoren. JUMO heeft betrouwbare apparatuur in haar range voor het uitvoeren van deze nauwkeurige taak. 

Gemeentelijk afvalwater

Afvalwater wordt behandeld in rioolwaterzuiveringsinstallaties. Biologische, chemische en mechanische processen worden hier toegepast. Het meeste verstoppingsmateriaal wordt gevangen door het mechanische zeefsysteem. Zwaar materiaal zoals zand wat wordt meegevoerd wordt hier afgegeven.  Het laatste station van de mechanische behandelingsfase is de primaire bezinktank. Alle lichtere materialen die zich nog in het afvalwater bevinden en die niet in de gritkamer zijn verwijderd, dalen neer op de bodem van deze tank en vormen zogenaamd ruw slib.Terwijl het voorbehandelde water naar de beluchtingstank wordt geleid, wordt het ruwe slib naar de vergisters getransporteerd. De biologische behandeling van het afvalwater vindt plaats in de beluchtingstank. Voordat het afvalwater in de tank terechtkomt wordt het gemixed met geactiveerd slib. Dit slib bevat ontelbare microorganismen (zoals bacteriën) die het colloïde, de organische verontreiniging in het afvalwater oplossen.

Het actieve slib bezinkt in de secundaire bezinktank en verzamelt zich op de bodem. Het verzamelde slib wordt verwijderd en teruggevoerd naar de beluchtingstank of naar de vergister. Het verteringsproces is de laatste stap van de biologische behandelfase. Stabilisatie verwijst naar de meest geavanceerde anaërobe afbraak van organische verbindingen met behulp van specifieke bacteriën. Deze bacteriën zetten de organische componenten van het anaërobe verteerde slib om in biogas.