Als je de kraan open draait, stroomt er moeiteloos water in je wastafel, of je nu wilt drinken, koken of baden. Deze eenvoudige stroom water is overvloedig genoeg om als veilig voor gebruik te worden beschouwd zonder enige verdere behandeling, anders koken of filteren. Maar heb je er ooit over nagedacht hoe deze waterstroom zijn weg naar je huis vindt?
Meren, rivieren en ondergrondse watervoerende lagen hebben water in ruwe vorm, wat in eerste instantie aantrekkelijk lijkt, maar het is bij lange na niet geschikt voor menselijke consumptie of om terug te geven aan de natuur, tenzij het behandeld wordt. Dit is waar waterzuiveringsinstallaties ervoor zorgen dat de gezondheid van de burgers behouden blijft, terwijl ze ook in staat zijn om het gebied te beschermen. Daarom zijn ze van het grootste belang voor de volksgezondheid en de bescherming van het milieu.
Inleiding tot waterbehandelingsprocessen
Een waterzuiveringsinstallatie is een verfijnde faciliteit waar water verschillende processen ondergaat om verontreinigingen te verwijderen, zodat het water veilig is voor gebruik. Voor drinkwater moet het eindproduct drinkbaar zijn, dat wil zeggen veilig om te consumeren. In het geval van afvalwater is het doel om gebruikt water van huizen, bedrijven en industrieën schoon genoeg te maken om veilig in rivieren, meren of de oceaan geloosd te kunnen worden, waardoor mogelijke schade aan het milieu aanzienlijk wordt beperkt. Hoewel deze stappen en de gebruikte technologie afhankelijk zijn van de kwaliteit van de waterbron, blijft het belangrijkste principe constant.
Deze systemen bestaan uit ingewikkelde en onderling verbonden systemen van tanks, pijpleidingen, filterapparatuur, chemische doseerapparaten, pompen en regelsystemen. De voltooiing van elke stap hangt af van de precieze balans tussen watertoevoer, chemische dosering, reacties en filtratietijden. Al deze elementen vloeien samen in een enkelvoudig doel van evenwicht zonder storingen van alle onderdelen.
Stap 1: Coagulatie en flocculatie uitgelegd
Een van de eerste stappen in de behandeling van ruw water is meestal bedoeld om te zorgen voor de kleine deeltjes die niet uit zichzelf kunnen bezinken. Dit is coagulatie en flocculatie.
Stel je onbehandeld water voor dat miniatuurvormen van aarde en organisch materiaal in suspensie bevat. Deze deeltjes hebben vaak een lichte negatieve elektrische lading waardoor ze elkaar afstoten en in suspensie blijven. Bij waterbehandeling is het de toevoeging van coagulanten, zoals zouten met een positieve elektrische lading zoals aluminiumsulfaat (aluin), die het water transformeert. Deze coagulanten neutraliseren de negatieve ladingen op de deeltjes zodat ze samen kunnen neerslaan.
Na het vertragen van de mengsnelheid om ervoor te zorgen dat de vlokken niet uit elkaar vallen en jade wordt vermeden, is het mogelijk om zachte agglomeraten te maken die groot genoeg zijn om met het blote oog te onderscheiden. Deze vlokken kunnen gemakkelijk verwijderd worden tijdens filtratie of andere geïnduceerde wasprocessen. Optimale omstandigheden voor efficiënte coagulanttoevoeging en betrouwbare mengcontrole resulteren in de vorming van stevige agglomeraten die in latere stadia gemakkelijk te verwijderen zijn.
Stap 2: Sedimentatie voor verwijdering van vaste stoffen
De volgende stap na vlokvorming is dat de darmen van waterbehandelingsapparatuur zachte schokkerige bewegingen maken, wat resulteert in de zachte klotsende beweging die bezinking mogelijk maakt, ook bekend als klaring; de ideale fase om overtollig water kwijt te raken.
Het water met de vlokken erin wordt naar grote, rustige bezinktanks geleid. De vlokken profiteren nu van de zwaartekracht. Omdat de vlokken dichter zijn dan het water eromheen, zinken ze geleidelijk naar de bodem van de tank, waar ze zich ophopen in een sliblaag. Bovenaan ligt water met veel minder onzuiverheden dat supernatant wordt genoemd en uit de tank stroomt, op weg naar de volgende behandelingsfase.
Sedimentatie verwijdert naadloos het grootste deel van de troebelheid en zwevende vaste deeltjes uit het waterlichaam. Het slib dat op de bodem ligt, wordt periodiek uit het bassin verwijderd om verder te worden gezuiverd of gestort. Dit overhevelen van het overtollige water naar de volgende tank terwijl de slibverwijdering onder controle wordt gehouden, vereist precieze methoden om de vloeistofstroom te beheren zonder het bezinkingsproces te verstoren of verstoppingen te veroorzaken. Efficiënte verwijdering van vaste stoffen hangt af van de optimale controle van het water dat deze tanks binnenkomt en verlaat.
Stap 3: Filtratie voor helder water
Sommige minuscule deeltjes en micro-organismen blijven aanwezig na de bezinking. Filtratie verwijdert deze onzuiverheden effectief, zodat het water zo schoon en helder mogelijk is.
Een filter is een barrière die bestaat uit verschillende materialen waardoor water wordt gefilterd. De meest voorkomende filtratietypen omvatten:
-
Membraanfiltratie: Deze gebruiken semi-permeabele membranen met kleine gaatjes, poriën genaamd, om water te filteren. Dit omvat microfiltratie (MF), ultrafiltratie (UF), nanofiltratie (NF) en omgekeerde osmose (RO). Elk van deze methoden verwijdert kleinere deeltjes, ziekteverwekkers, opgeloste vaste stoffen en zelfs ionen. Van alle methoden is membraanfiltratie de meest geavanceerde technologie als het gaat om extreem zuiver water.
Wanneer water wordt gefilterd, worden de zwevende deeltjes en micro-organismen gevangen in het filtermedium en op het membraanoppervlak. De filters kunnen worden gereinigd, maar alleen nadat de ophoping heeft plaatsgevonden. Filters worden gereinigd door terugspoelen, waarbij schoon water terug door een filter wordt gepompt om het opgehoopte materiaal te verwijderen en vervolgens wordt behandeld of afgevoerd.
Circulatieregeling kan worden gedefinieerd als het regelen van de watertrajecten, wat essentieel is tijdens het filtratieproces. Het water moet door bepaalde filterbedden worden geleid, bepaalde stroomsnelheden moeten worden aangehouden, terugspoelcycli moeten worden gestart en eenheden moeten worden gesloten voor onderhoud. Voor al deze activiteiten is waterbesturing nodig en zonder nauwkeurige besturing kunnen filtratiesystemen niet betrouwbaar of efficiënt functioneren.
Stap 4: Desinfectie voor veilig drinkwater
Om ervoor te zorgen dat drinkwater veilig is, zijn verschillende stappen nodig, maar desinfectie is misschien wel de belangrijkste. Hoewel filtratie goed werk kan doen, kunnen bedreigingen zoals virussen, parasieten en bacteriën aanwezig blijven. Deze micro-organismen vormen een ernstige bedreiging voor de gezondheid als ze actief zijn. Daarom wordt desinfectie toegepast, speciaal ontworpen om ze te neutraliseren en te doden.
| Desinfectiemethode |
Principe |
Voordelen |
Nadelen |
Opmerkingen |
| Chlorering |
Chemische oxidatie |
Effectief, relatief goedkoop, laat restbescherming achter in leidingen |
Kan desinfectiebijproducten (DBP's) vormen, problemen met smaak/geur, vereist zorgvuldige behandeling |
Wereldwijd het meest gebruikt. |
| UV-desinfectie |
Fysiek (UV-lichtstraling) |
Effectief tegen een breed scala aan pathogenen, geen chemische residuen, geen DBP's |
Geen residuele bescherming in leidingen, troebelheid kan effectiviteit verminderen |
Vaak gebruikt in combinatie met chloor voor residuele bescherming. |
| Ozonatie |
Chemische oxidatie (ozon) |
Zeer krachtig ontsmettingsmiddel, effectief tegen chloorresistente ziekteverwekkers, vermindert smaak/geur |
Geen restbescherming, hoge kosten, korte halveringstijd, vereist opwekking ter plaatse |
Vaak gebruikt als primair ontsmettingsmiddel, gevolgd door chlorering voor residu. |
Desinfectie kan op verschillende manieren worden uitgevoerd en de bron van het water naast de kostenbepaling bepaalt welke methode wordt toegepast. Bij desinfectie is het gebruikelijk om verschillende methoden te combineren.
Ongeacht de methode vereist het bereiken van een effectieve desinfectie een nauwgezette controle, hetzij over de dosis desinfectiemiddel die wordt toegepast bij chemische methoden of over de contacttijd van het water met het desinfectiemiddel bij andere methoden. Een zeer korte contacttijd in combinatie met een te lage hoeveelheid desinfectiemiddel zorgt ervoor dat sommige ziekteverwekkers kunnen overleven, terwijl een te hoge hoeveelheid chemisch desinfectiemiddel smaak- en geurproblemen veroorzaakt, naast andere schadelijke bijproducten. Voor microbiële veiligheid moet het water uit de installatie veilig zijn, chemisch veilig water moet vrij zijn van micro-organismen en daarom moet de stroomsnelheid door de desinfectie-eenheid en de chemische toevoeging worden gecontroleerd. Deze mate van nauwkeurigheid is afhankelijk van sterke en snelle regelsystemen.
De cruciale rol van kleppen in waterbehandeling
Tijdens de verschillende fasen van waterbehandeling in een fabriek, waaronder de inname van voorbehandelingsproducten, de inname van chemicaliën voor geavanceerde behandeling, filtratie, desinfectie en distributie, speelt elektriciteit een belangrijke rol en dient als primaire energiebron. Bovendien worden pompen ook elektrisch aangedreven. Een onderdeel dat vaak niet de aandacht krijgt die het verdient, maar dat een belangrijke rol speelt bij het regelen van waterstromen, zijn de kleppen, omdat zij de waterstroom regelen en beheren. Afsluiters zijn verouderde werkers die de water-, chemicaliën-, lucht- en zelfs slibstroom in de multi-complexe buizenfabriek regelen en beheren.
De verschillende functies van kleppen:
| Ventiel Functie |
Beschrijving |
Belang in waterbehandeling |
| Aan/Uit (isolatie) |
Stroming volledig starten of stoppen om delen van leidingen of apparatuur te isoleren. |
Essentieel voor onderhoud, reparaties, bypass van het systeem en het isoleren van secties voor reiniging of inspectie. |
| Stroomregeling |
De hoeveelheid vloeistof regelen die door het ventiel stroomt. |
Van cruciaal belang voor het handhaven van optimale stroomsnelheden in behandelingsprocessen (bijv. filtratie, contacttijd), nauwkeurige chemische dosering en drukregeling. |
| Richtinggevoelige besturing |
Het pad van de vloeistofstroom omschakelen tussen verschillende leidingen of processen. |
Nodig om water door verschillende filtereenheden te leiden, terugspoelcycli te beheren of de stroom om te leiden tijdens onderhoud. |
| Drukregeling |
De druk in het systeem regelen. |
Belangrijk om apparatuur te beschermen, een consistente stroom te garanderen en de procesprestaties te optimaliseren. |
| Veiligheid/Bescherming |
Terugstroming voorkomen, overdruk wegnemen of fungeren als veiligheidsvergrendeling. |
Beschermt tegen vervuiling door terugstroming, beschermt apparatuur tegen overdruk en zorgt voor veilige operationele sequenties. |
De rol van geautomatiseerde kleppen in waterzuiveringsinstallaties (uitgerust met elektrische, pneumatische of hydraulische actuators) is van het grootste belang. Naarmate installaties meer geüpgraded en geautomatiseerd worden om de efficiëntie te verbeteren, de operationele kosten te verlagen en de betrouwbaarheid te verhogen, moeten waterkleppen op een hoger niveau werken. SCADA-systemen kunnen op afstand worden bediend en geautomatiseerde kleppen reageren onmiddellijk op signalen om de doorstroming aan te passen, paden om te schakelen of secties te isoleren, waardoor het hele waterbehandelingsproces in real-time wordt bewaakt en geoptimaliseerd.
De kwaliteit en betrouwbaarheid van klepoplossingen is daarbij van groot belang. Een slecht functionerende afsluiter kan leiden tot inadequate behandeling, overmatig gebruik van chemicaliën, schade aan apparatuur en de veiligheid van het behandelde water. Dergelijke kleppen voor waterbehandeling vereisen zeer specifieke materialen zoals corrosiebestendigheid, nauwkeurige regeling voor chemische dosering en sterke automatisering om betrouwbaarheid te garanderen.
Vincer kent deze strenge eisen van verschillende industrieën, waaronder waterbehandeling, chemische verwerking en energieopwekking, en heeft zich sinds 2010 toegelegd op geautomatiseerde afsluiteroplossingen. Om onze klanten van dienst te zijn, hebben we een hele reeks geautomatiseerde kleppen op maat gemaakt, waaronder elektrische kogelkleppen, elektrische vlinderkleppen, elektrische schuifafsluiters en regelkleppen, om te voldoen aan de strenge specificaties van waterzuiveringsinstallaties wereldwijd.
Omdat we de nadruk leggen op automatisering, zijn onze kleppen ontworpen om betrouwbaar te presteren in elk geïntegreerd regelsysteem. Omdat onze kleppen gemaakt zijn van hoogwaardige grondstoffen en geïmporteerde afdichtingselementen, garanderen we dat ze bestand zijn tegen de ruwe en vaak corrosieve media die voorkomen in waterbehandeling, met behoud van uitstekende slijtvastheid, tolerantie voor hoge temperaturen en een verlengde levensduur.
Vincer voorziet in verschillende behoeften, of het nu gaat om een robuuste elektrische schuifafsluiter voor het isoleren van pijpleidingen met een grote diameter, een nauwkeurige elektrische kogelkraan voor nauwkeurige chemische injectie, of een modulerende regelafsluiter om regelpunten aan te passen op basis van real-time informatie van de sensoren.
Afvalwaterzuivering: Een belangrijk overzicht
In dit artikel hebben we ons geconcentreerd op de belangrijkste aspecten van drinkwater, maar het is noodzakelijk om even van versnelling te veranderen en ons te richten op de behandeling van afvalwater. Behandeling heeft betrekking op gebruikt water van huishoudens, commerciële instellingen en zelfs industriële faciliteiten, waar de concentratie van verontreinigende stoffen aanzienlijk hoger is dan bij ruw bronwater. Het doel is hier om ervoor te zorgen dat het water zodanig wordt behandeld dat het geen schade aanricht wanneer het in de natuur wordt geloosd.
Hoewel de behandeling van afvalwater op verschillende manieren kan worden aangepakt, lijken ze altijd rond dezelfde kernprincipes te draaien, waarbij extra aandacht wordt besteed aan de biologische afbraak van afval. Gewoonlijk omvatten enkele van de stappen het volgende: voorbehandeling met screening en gritverwijdering, primaire behandeling met sedimentatie, secundaire behandeling met biologische processen zoals actief slib of trickling filters gevolgd door secundaire sedimentatie, en indien nodig, tertiaire behandeling met desinfectie samen met geavanceerde filtratie en depletie van voedingsstoffen. Verder is slibbehandeling ook een van de primaire componenten in afvalwaterzuiveringsinstallaties.
Net als bij drinkwaterinstallaties zijn kleppen een noodzakelijk onderdeel van het systeem in afvalwaterzuiveringsinstallaties. Ze beheren het instromende rioolwater, regelen beluchtingsprocessen (lucht zorgt voor een betere afbraak van materiaal in biologische zuivering), regelen de slibstroom tussen tanks, regelen de stroom door verschillende behandelingseenheden en regelen de stroom van behandeld effluent. Daarnaast maakt de grove aard van afvalwater, zoals corrosieve gassen, het regelen van een klepontwerp en materialen moeilijk. Voor een goede werking van het systeem moeten afvalwaterinfrastructuursystemen op een veilige, conforme en efficiënte manier werken, waardoor het gebruik van betrouwbare geautomatiseerde klepoplossingen essentieel is. Vincers assortiment industriële afsluiters, ontworpen voor zware omstandigheden en nauwkeurige regeling, is ook zeer geschikt voor de uitdagingen van afvalwaterbehandelingstoepassingen.
Conclusie: Het belang van schoon water
Moderne waterzuiveringsinstallaties zijn een van de wonderen van de moderne techniek. Water ondergaat een groot aantal verschillende stadia, waarbij voor elk stadium wetenschappelijk vernuft nodig is om een eindproduct te verkrijgen. Alleen door het spoelen met chemicaliën en het neutraliseren van biologische agentia kan water voldoen aan de veiligheidsnormen die klaarliggen in een waterzuiveringsinstallatie.
Naast een gedegen technisch ontwerp voor de hardware en software, bestaat er nog een heel ecosysteem binnen de faciliteit. Er zijn supervisors, servers en chemische hulpmiddelen voor scheiding en, natuurlijk, beheerders. Geautomatiseerde regelkleppen spelen de hand van een poppenspeler die het levensbloed van de fabriek laat stromen en de balans tussen druk en temperatuur regelt, wat zonder dat een catastrofe zou veroorzaken voor de stabiele, directe en indirecte onderhoudseenheden van de systemen.
Toegang tot schoon water is een fundamentele menselijke behoefte en een hoeksteen van volksgezondheid en ecologische duurzaamheid. Als je begrijpt hoe waterzuiveringsinstallaties werken, krijg je meer waardering voor deze essentiële dienst en de technologieën, zoals geavanceerde automatiseringskleppen, die dit mogelijk maken en ervoor zorgen dat er continu veilig water beschikbaar is voor gemeenschappen over de hele wereld.
Dutch 
English 
French 
Spanish 
Italian 
German 
Portuguese 
Korean 
Russian 
Chinese 
Finnish