Watervoorbereiding

Beschrijving

Het water dat gebruikt wordt, moet voldoen aan de volgende eigenschappen:

• kleur- en reukloos zijn;
• zacht zijn;
• weinig of geen metalen (Fe, Mn, Cu) bevatten;
• een zuurtegraad (pH) tussen 6 en 9 hebben.

Het beschikbare water (leidingwater of grondwater) is meestal niet geschikt om rechtstreeks in het productieproces ingezet te worden. Het is te hard of bevat te veel ijzer. Ontharding is daarom een standaard voorbehandelingstap. In sommige gevallen is ook ontijzering nodig.

Ontharding

Grondwater en leidingwater bevatten opgeloste zouten, waaronder calcium- en magnesium zouten (bicarbonaten, sulfaten, nitraten, chloriden). Deze zorgen voor de aanwezigheid van calcium- en magnesiumionen. De hardheid van water wordt bepaald door de aanwezigheid van deze ionen. Een deel van deze ionen zullen neerslaan wanneer het water verwarmd wordt. Het betreft die ionen die een gevolg zijn van de aanwezigheid van calcium- en magnesiumbicarbonaten.

Deze neergeslagen carbonaten blijven achter op alle verwarmingselementen en zorgen voor een aanslag (ketelsteen), welke de warmteoverdracht naar het water beperkt en de verwarmingselementen beschadigt. De aanslag kan ook de oorzaak zijn van verstopte leidingen. Het is voor het water van het grootste belang dat de aanwezige calcium- en magnesiumionen uit het water verwijderd worden. Dit gebeurt in een waterontharder. Deze bestaat uit een hars waarop natriumionen gebonden zijn. Wanneer het hard water langs het hars passeert zullen de aanwezige calcium- en magnesiumionen vervangen worden door natriumionen. Na verloop van tijd moeten de harsen geregenereerd worden. Hiervoor wordt een pekeloplossing (zout in water) gebruikt. Door de pekeloplossing over het hars te laten stromen zullen de calcium- en magnesiumionen van de harsen gespoeld worden en samen met de zoutoplossing vrijkomen. Op het moment van regeneratie kan geen proceswater aangemaakt worden. Om dit op te vangen beschikken de bedrijven over twee ontharders die afwisselend werken.

Ontijzeren

Om water te ontijzeren, wordt het eerst belucht. Hierdoor gaat het ijzer oxideren. De onoplosbare hydroxides die ontstaan, kunnen dan uit het water verwijderd worden door bezinking of filtratie.

Ultrafiltratie en omgekeerde osmose

Voor de watervoorbereiding van ketelwater (zie "Stoomproductie") is het van belang dat het water zo weinig mogelijk zouten bevat. Hiervoor wordt in sommige gevallen omgekeerde osmose toegepast. Detailbeschrijving: zie "Minimaliseren van de spui". Daarnaast worden in de AGF sector proceswaterstromen en effluent van de waterzuivering gezuiverd met behulp van membranen, met als doel de hoeveelheid vers water (grondwater of leidingwater) te beperken. Een detailbeschrijving is terug te vinden onder "Hergebruik van water na behandeling - omgekeerde osmose".

Milieuaspecten

Voor het ontharden van het water wordt zout of een pekeloplossing gebruikt. Hierdoor komen de tweewaardige kationen in het water terecht. In onderstaande figuur is aangegeven hoe de regeneratievloeistof uit de onthardingsinstallatie rechtstreeks naar het lozingspunt gebracht wordt. De waterzuivering wordt gebypassed, omdat chloriden niet verwijderd kunnen worden in een klassieke zuivering. De hoge zoutconcentraties zouden ook een negatief effect hebben op het zuiveringsproces.