PFAS-behandelingstesten
De juiste behandelingsketen vinden om 'forever chemicals' aan te pakken
Projectoverzicht
Klant: Anoniem
Sector: Chemie
Belangrijkste resultaten
Naleving van regelgeving
TFA verlaagd van 8 ppm naar minder dat de wettelijke drempel van 1 ppm met behulp van omgekeerde osmose-membranen.
Technologiekeuze
De meest effectieve en kosteneiciënte behandelingsketen geïdentificeerd via testen op locatie.
Procesinzicht
Gedetailleerde gegevens over membraanprestaties, harsgedrag en de effecten van voorafgaande concentratie.
De uitdaging
Een bedrijf in de chemische industrie moest via piloottesten op locatie bewijzen dat zijn afvalwater zo behandeld kon worden dat het voldeed aan de strengere PFAS-regelgeving, alvorens te investeren in een permanente installatie.
PFAS, of per- en polyfluoroalkylstoffen, zijn een familie van chemische stoffen die door de mens zijn gemaakt en al decennia in industriële processen worden gebruikt. Hun bijnaam zegt alles: forever chemicals. Ze breken niet af in het milieu, ze hopen zich op in levende organismen en ze worden steeds vaker in verband gebracht met ernstige gezondheidsproblemen. De laatste jaren is hun aanwezigheid in waterlichamen in Vlaanderen en Frankrijk uitgegroeid tot een groot regelgevend en ecologisch probleem.
Deze klant, een bedrijf uit de chemische sector, produceerde afvalwater dat trifluoroazijnzuur (TFA) bevatte, een specifieke PFAS-verbinding, in concentraties van ongeveer 8 Parts Per Million (ppm). Milieu-autoriteiten hadden een lozingsdrempel van 1 ppm vastgesteld. Om aan die drempel te voldoen, was een behandelingsproces nodig, maar er bestaat geen kant-en-klare standaardoplossing voor PFAS: de juiste aanpak hangt sterk af van de specifieke watersamenstelling, het debiet en de beperkingen van de locatie.
De klant had nood aan een grondige piloottest op locatie om te bepalen welke combinatie van technologieën zou werken, en tegen welke prijs.
* Om de cijfers in perspectief te plaatsen: ppm staat voor ‘parts per million’, een eenheid die wordt gebruikt om sporenconcentraties in water te meten. Eén ppm komt overeen met één milligram per liter, ofwel ongeveer één druppel van een stof opgelost in 50 liter water.
Wat Revalio heeft geleverd
Revalio werd ingeschakeld als gespecialiseerde operator, in onderaanneming om een mobiele PFAS-behandlingstestopstelling van Waterleau op te starten, te bedienen, te monitoren en erover te rapporteren. De unit, ondergebracht in een 40-voetcontainer, was ontworpen om meerdere behandelingsconfiguraties achter elkaar en parallel te testen. Dit leverde vergelijkbare gegevens op die als basis konden dienen voor een definitieve beslissing over een permanente behandeling.
Gedurende acht weken op locatie nam Revalio het volgende voor zijn rekening:
De inbedrijfstelling en opstart van de volledige behandelingsunit, inclusief voorbehandeling, membraansystemen, adsorptiekolommen en instrumentatie.
De dagelijkse werking van de pilootinstallatie, inclusief het aanpassen van de bedrijfsparameters, reinigingsprocedures (CIP) en membraanbeheer.
Systematische bemonstering en testen in meerdere configuraties, in samenwerking med een gespecialiseerd laboratorium om de PFAS-concentraties in elke fase van het proces op te volgen.
Technische rapportage met documentatie van prestatiegegevens, afwijkingen en aanbevelingen voor elke geteste behandelingstechnologie.
Hoe de behandelingstesten werken
De testopstelling was ontworpen als een modulaire behandelingsketen, waardoor verschillende procescombinaties getest konden worden op het eigenlijke water van de site.
De belangrijkste fasen waren:
Voorbehandeling: Het binnenkomende water werd geconditioneerd via een mangaanfilter en een dubbele ontharder om de hardheid te verwijderen en het risico op vervuiling stroomafwaarts te verminderen. Deze stap bleek essentieel: het ruwe water bevatte hoge concentraties calciumsulfaat, wat een aanzienlijk risico op kalkaanslag voor de membranen inhield.
Concentratie via Closed Circuit Reverse Osmosis (CCRO): In plaats van een conventionele omgekeerde osmose-stap maakte het systeem gebruik van een batchbenadering in een gesloten circuit. Het water circuleert en concentreert in cycli totdat een beoogd terugwinningspercentage is bereikt. Daarna wordt het concentraat gespoeld en start de cyclus opnieuw. Deze aanpak biedt meer operationele flexibiliteit en vermindert bio-vervuiling en kalkaanslag in vergelijking met continue omgekeerde osmose, omdat de veranderende omstandigheden in het concentraatcircuit microbiële groei en kristalvorming tegengaan. Het vermindert ook het energieverbruik, omdat de voedingspomp alleen het permeatdebiet hoeft te verwerken in plaats van het volledige recirculatievolume.
Adsorptie op ionenwisselaars en actief kool: De geconcentreerde PFAS-stroom werd vervolgens door kolommen met selectieve ionenwisselingsharsen geleid, met en zonder voorbehandeling met actief kool. Twee verschillende harsen werden getest bij variërende debieten en op verschillende voedingsstromen (ruw water versus concentraat). Dit leverde een duidelijke dataset op over de levensduur van de hars, het verzadigingsgedrag en het vergelijkende effect van actief kool.
De testen bevestigden dat selectieve harsen de PFAS-concentraties tot onder de drempelwaarden kunnen brengen, maar hun verzadiging wordt versneld door hoge sulfaatconcentraties, wat een directe impact heeft op de operationele kosten. Vooraf concentreren met de CCRO alvorens de harskolommen te voeden, toonde een meetbaar positief effect op de levensduur van de hars.
Resultaten
✓ TFA succesvol gereduceerd van 8 ppm naar 0,6 ppm met behulp van omgekeerde osmose-membranen, ruim onder de wettelijke limiet van 1 ppm.
✓ De CCRO-aanpak toonde een sterke flexibiliteit en een lager risico op kalkaanslag in vergelijking met conventionele omgekeerde osmose, ondersteund door duidelijke prestatiegegevens.
✓ Ionenwisselaars bleken effectief om aan de normen te voldoen, waarbij actief kool zorgde voor een gunstig voorbehandelingseffect op de kleur en de levensduur van de hars.
✓ Het vooraf concentreren van de PFAS-stroom vóór de adsorptie bleek de levensduur van de hars te verlengen, waardoor de operationele kosten op lange termijn dalen.
✓ Volledig testrapport opgeleverd, waarmee de klant beschikt over de nodige bewijzen om een permanente behandelingsinstallatie te ontwerpen en in bedrijf te stellen.
Geconfronteerd met gelijkaardige uitdagingen?
Als uw site te maken heeft met PFAS-verontreiniging of strengere lozingsnormen, kan Revalio u helpen de juiste behandelingsaanpak te vinden en te valideren.