Aanvullende zuivering voor verwijdering polaire organische microverontreinigingen

Eerder onderzoek had aangetoond dat er in de watercyclus van Limburg significante concentraties geneesmiddelen en andere organische microverontreinigingen voorkomen, en dat deze gehaltes in de toekomst zullen toenemen. Voor WML was dit aanleiding om een pilotonderzoek uit te voeren bij WP Heel, waarbij werd onderzocht of een geavanceerd oxidatieproces gebaseerd op UV/H₂O₂ geschikt is om allerlei organische microverontreinigingen uit het drinkwater te kunnen verwijderen.

Technologie

UV/H₂O₂ processen zijn erg effectief om organische microverontreinigingen als geneesmiddelen uit water te verwijderen. Hun grootste nadeel is echter dat ze vrij veel energie vragen. In een eerder onderzoek van KWR is een model ontwikkeld, dat is gebruikt om de geometrie van UV-reactoren te optimaliseren voor geavanceerde oxidatieprocessen. Een op deze manier ontworpen reactor is gebouwd door Van Remmen UV-Techniek, en toegepast in de pilotopstelling bij WP Heel. Hiermee is onderzocht hoe effectief het proces is voor de afbraak van geneesmiddelen, zoetstoffen, EDTA, NDMA, AMPA, en DMS, en hoe het geoptimaliseerd kan worden.

Uitdaging

Er is een pilotopstelling gebouwd bij WP-Heel, waarbij een voor geavanceerde oxidatie ontworpen en gebouwde UV-reactor is gebruikt. Het proces heeft hier bijna een jaar lang gelopen, waarbij het functioneren werd getest. Tevens werden doseerproeven met geneesmiddelen en andere organische microverontreinigingen uitgevoerd, om te bestuderen hoe effectief het proces is voor de afbraak van dergelijke stoffen, en werd onderzocht hoe het proces geoptimaliseerd kan worden. Hierbij werd ook gekeken naar de eventuele vorming en afbraak van transformatieproducten.

Oplossing

Door de hoge UV-T van het via oeverfiltratie verkregen water van WP Heel bleek het UV-proces bijzonder effectief te zijn. Hierdoor is relatief weinig energie nodig om een bepaalde UV-dosis te bereiken, en door de verbeterde reactorgeometrie is de benodigde dosis voor omzetting van geneesmiddelen ook laag in vergelijking met andere grootschalige UV/H₂O₂ processen (≤ 300 mJ/cm², terwijl in de praktijk meestal 500-600 mJ/cm² wordt toegepast). Daarnaast is het ook mogelijk de H₂O₂-concentratie te verlagen, maar daarbij moet wel worden opgelet dat er niet teveel transformatieproducten ontstaan. Voor zoetstoffen en EDTA bleek dit proces ook effectief, maar om voldoende omzetting van DMS te verkrijgen kan de UV-dosis niet al te ver verlaagd worden.