Advanced oxidation processes and managed aquifer recharge

Door toenemend gebruik en betere analysetechnieken worden steeds meer organische microverontreinigingen in drinkwaterbronnen aangetoond. Dit betreffen onder andere bestrijdingsmiddelen, resten van geneesmiddelen, personal care products en röntgen contrastmiddelen. Het Nederlandse drinkwater staat bekend om zijn onberispelijke kwaliteit. Behalve aanpak aan de bron wordt daarom ook onderzoek verricht naar het effect van bestaande technologieën, de ontwikkeling van nieuwe technologieën en de combinatie van bestaande en/of nieuwe technologieën voor de verwijdering van dit soort verontreiniging uit drinkwater.

Technologie

In het project “Advanced oxidation proceses (AOP) on managed aquifer recharge (MAR) during organic micro pollutant removal from drinking water” worden twee technieken gecombineerd om in het drinkwaterbereidingsproces een robuuste barrière te creëren tegen organische microverontreinigingen: geavanceerde oxidatie (AOP) en bodempassage (MAR). De technieken zijn complementair en het gecombineerde gebruik leidt tot synergievoordelen. Dit zorgt op de volgende manieren voor een robuust en flexibel proces in de verwijdering van organische microverontreinigingen:

• Een bredere inzet van AOP doordat bij- en nevenproducten worden verwijderd in de nageschakelde bodempassage;
• Een hogere activiteit in de bodempassage doordat in de voorgeschakelde AOP makkelijk afbreekbaar materiaal wordt gevormd;
• Een optimale combinatie van oxidatie – biodegradatie – adsorptie met een maximale barrière voor organische microverontreinigingen.

Uitdaging

Geavanceerde oxidatie met ozon/UV/waterstofperoxide leidt tot een schadelijk desinfectiebijproduct (bromaat) en een restgehalte waterstofperoxide. Na de geavanceerde oxidatie wordt het behandelde water geïnfiltreerd in de duinen. De focus van het project ligt op twee onderzoeksvragen betreffende dit proces:

• Wordt het bromaat tijdens de bodempassage omgezet? Zo ja, wat is het mechanisme? Kan dit worden geoptimaliseerd? Als bromaat wordt verwijderd tijdens de bodempassage of duininfiltratie, dan hoeft bij de geavanceerde oxidatie geen rekening te worden gehouden met bromaatvorming en biedt het proces meer vrijheidsgraden.
• Wat is het effect van een restgehalte waterstofperoxide op de bodempassage? Heeft dit een negatieve invloed op biologische processen of wordt het al heel snel afgebroken? En als dit het geval is, wat is het mechanisme? Kan dit worden geoptimaliseerd?

Oplossing

Een gecombineerd AOP-MAR proces met meer vrijheidsgraden tijdens de geavanceerde oxidatiestap resulteert in:

• Bromaat is geen parameter meer waarop het geavanceerde oxidatieproces moet worden gestuurd.
• Een restgehalte waterstofperoxide na geavanceerde oxidatie kan worden getolereerd en vergroot de condities van bedrijfsvoering (en daarmee de toepasbaarheid) van het geavanceerde oxidatieproces.

Downloads

• The Fate of H2O2 as the Residual from AOP within Managed Aquifer Recharge
• Advanced oxidation and managed aquifer recharge