Neutralisatie

Principeschema

 

Principe- en installatiebeschrijving

Het doel van neutraliseren is het aanpassen van een zure of basische waterstroom tot een neutrale pH (ongeveer 7). Belangrijkste doelstellingen hierbij zijn het verwerkbaar maken van het afvalwater in een biologische zuivering an/of beantwoorden aan lozingscriteria. Naast neutralisaties gebeuren ook allerlei pH-correcties, tot andere waarden, om erg uiteenlopende redenen :

  • conditioneren, stabiliseren van ruw afvalwater
  • breking van emulsies
  • precipitatiereacties/ oplossen van neerslagen
  • controleren van chemische reactiesnelheden

Neutraliseren gebeurt over het algemeen door het toevoegen van chemicaliën direct in de afvalwaterstroom. De apparatuur bestaat derhalve uit opslag- en reactietanks en een doseer- en menginstallatie.

Voor een pH-stijging gebruikt men doorgaans loog (NaOH) of kalkmelk (Ca(OH)2), voor een pH-daling zwavelzuur (H2SO4), zoutzuur (HCl) of koolstofdioxide (CO2). Andere zuren en basen zijn mogelijk (bijvoorbeeld organische zuren/basen), maar worden minder courant gebruikt voor de behandeling van afvalwater.

Specifieke voor- en nadelen

Biologische behandeling van het afvalwater wordt verbeterd omdat deze vaak minder goed verlopen bij extreme pH-waarden.

Bij het behandelen van afvalwater met bepaalde zouten kunnen toxische gassen ontstaan na toevoegen van neutralisatiemiddel. Dit kan gevaren opleveren voor de gezondheid en het milieu.

Bijkomend nadeel van aanzuring door middel van zwavelzuur of zoutzuur is een aanrijking van het afvalwater met sulfaat of chloride waardoor lozingsnormen overschreden kunnen worden.

Toepassing

Neutraliseren wordt op zeer veel afvalwaters binnen nagenoeg alle industriesectoren toegepast.

Randvoorwaarden

Neutralisatie kan toegepast worden op quasi alle types afvalwater maar kan in bepaalde gevallen de samenstelling van het afvalwater drastisch wijzigen. In het algemeen gebeurt de neutralisatie met anorganische zuren en/of basen. De neutralisatie reactie geeft aanleiding tot de vorming van al dan niet oplosbare zouten. De keuze van de reagentia (base/zuur) moet dan ook afgestemd worden op het beoogde resultaat, bijvoorbeeld rekening houdend met de lozingsvergunning.

Werkingsgraad

In principe kan elk type afvalwater geneutraliseerd worden, maar de hoeveelheden reagens die hiervoor nodig zijn, kunnen erg verschillen. Reden hiervoor is de buffercapaciteit van een afvalwater. Deze weerspiegelt de weerstand van het afvalwater tegen een pH-verandering en wordt veroorzaakt door de aanwezigheid van carbonaten, fosfaten, vrije hydroxide-ionen, sulfiden en silicaten. Deze buffercapaciteit (ook wel alkaliniteit genoemd) kan worden bepaald aan de hand van een titratie van het afvalwater met zuur en/of base.

Hulpstoffen

Anorganische en organische zuren en basen

Milieu-aspecten

Er komen geen reststoffen vrij

Kosten

De investeringskosten voor een dergelijke installatie zijn zeer laag in vergelijking met de totale kostprijs van een waterzuivering. De operationele kosten kunnen wel oplopen indien het afvalwater een erg lage of hoge pH heeft of indien het afvalwater een hoge buffercapaciteit heeft.

Opmerkingen

Geen

Complexiteit

De installatie is erg eenvoudig

Automatiseringsgraad

De installatie kan volledig geautomatiseerd worden

Referenties

  • AEA Technology, Manual of Effluent Process Technology, Environmental & Process Engineering Department, Harwell (GB), 1991
  • VITO-SCT, herwerking technische fiches WASS, 2009

Versie : februari 2010