Inleiding nieuwe ontwikkelingen Voor de drink- en industriewaterbehandeling
Uitdagingen in de grondwaterzuivering Weren de Vet Paramaribo, 10 februari 2011
Nieuwe bedreigingen en kansen • Bedreigingen: – Verontreiniging van bronnen (‘emerging substances’) • • • •
Bestrijding- en oplosmiddelen Endocriene disruptoren (hormoonverstorende stoffen) Medicijnen, etc. Bodemverontreinigingen
– Verdroging, verzilting, uitputting van bronnen
• Kansen: – Lokale beschikbaarheid van bronnen en kostenoptimalisatie – Impuls voor/door nieuwe technieken en methoden Uitdagingen in de grondwaterzuivering; 7-11 februari 2011
2
Quantitative structure-activity relationship (QSAR) • Voortdurende nieuwe geneesmiddelen in omloop; • Onderzoek naar toxiciteit en verwijderbaarheid van iedere individuele component tijdrovend en duur
TU Delft & Unesco-IHE www.citg.tudelft.nl Uitdagingen in de grondwaterzuivering; 7-11 februari 2011
3
Gebruik QSAR’s voor verwijdering van onbekende microverontreinigingen bij membraanfiltratie
Arne Verliefde www.citg.tudelft.nl
Uitdagingen in de grondwaterzuivering; 7-11 februari 2011
4
Verwijdering van nieuwe Organische verontreinigingen door NF/RO
Effecten van Fouling, Modellering en Water hergebruik
•Verwijdering van organische micro's kan goed voorspeld worden door QSAR; •NF levert nagenoeg even goede kwaliteit als RO bij waterhergebruik Uitdagingen in de grondwaterzuivering; 7-11 februari 2011
Victor Yangali Quintanilla www.citg.tudelft.nl
5
Invloed van NOM op de adsorptie van geneesmiddelen •Voorbelading met NOM reduceert de Actieve (BET) oppervlakte van actieve kool zowel bij de zuivering van oppervlaktewater als afvalwater; •De NOM in afvalwater is meer hydrofoob dan in oppervlaktewater en reduceert het adsorptievermogen van kool sneller
David de Ridder www.citg.tudelft.nl
de Ridder, D.J., McConville, M., Verliefde, A.R.D., van der Aa, L.T.J., Heijman, S.G.J., Verberk, J.Q.J.C., Rietveld, L.C. and van Dijk, J.C. (2009) Development of a predictive model to determine micropollutant removal using granular activated carbon. Drink. Water Eng. Sci. 2(2), 57-62.
Uitdagingen in de grondwaterzuivering; 7-11 februari 2011
6
Gezondheidseffecten van nieuwe stedelijke waterconcepten Helena Sales Ortells www.citg.tudelft.nl
QMRA
Uitdagingen in de grondwaterzuivering; 7-11 februari 2011
7
Andere bronnen • Oppervlaktewater • Hard en humusrijk water • Brakwater • Spoelwater • Afvalwater •… Uitdagingen in de grondwaterzuivering; 7-11 februari 2011
8
Directe zuivering van oppervlaktewater bij PWN Heemskerk
Uitdagingen in de grondwaterzuivering; 7-11 februari 2011
9
Anaerobe NF voor grondwaterzuivering Vitens, Engelse Werk, Zwolle NL
Uitdagingen in de grondwaterzuivering; 7-11 februari 2011
10
PURO Een RO in de grond • Alleen permeaat wordt opgepomp, concentraat wordt in diepere zouter laag gebracht; • Lage recovery, geen AS; • Minder energieverbruik (want minder m3). http://www.oasen.nl/archief/Pages/Eerste-prijs-vooronderzoeksvoorstel-RO-installatie-in-grondwaterput.aspx
Uitdagingen in de grondwaterzuivering; 7-11 februari 2011
11
Ondergedompelde onderdruk keramische microfiltratie voor oppervlaktewater behandeling
Peter Lu www.citg.tudelft.nl
•Looptijden van 17 uur zonder terugspoeling bij directe zuivering van kanaalwater •Hoge permeaatfluxen (80L/m2h) •Bruikbaar als voorbehandeling Uitdagingen in de grondwaterzuivering; 7-11 februari 2011
12
Spoelwaterhergebuik bij Oasen • ZS de Laak: gescheiden behandeling van ijzer- en kalkhoudend slib • (85% recovery; 180.000 m3 permeaat per jaar ) • Kalkslib wordt hergebruikt in landbouw
Uitdagingen in de grondwaterzuivering; 7-11 februari 2011
13
NEWater, Singapore Public Utilities Board (PUB)
• 1974: eerste waterhergebruik • Mei 2000: eerste NEWater fabriek • Opmenging met reservoir water • Ook hergebruik o.a. in USA
www.pub.gov.sg/NEWater Uitdagingen in de grondwaterzuivering; 7-11 februari 2011
14
Sulfate reduction, autotrophic denitrification, nitrification integrated (SANI) • Zeewater als toiletspoeling • Nieuw zuiveringsproces voor afvalwater • Bestaande uit: – up-flow anaerobic sludge bed (UASB) voor sulfaat- reductie (1) – anoxic filter voor autotrophic denitrification (3) – aerobic filter voor nitrification (4) Wang, J., Lu, H., Chen, G.H., Lau, G.N., Tsang, W.L. and van Loosdrecht, M.C.M. (2009) A novel sulfate reduction, autotrophic denitrification, nitrification integrated (SANI) process for saline wastewater treatment. Water Research 43(9), 2363-2372. Uitdagingen in de grondwaterzuivering; 7-11 februari 2011
15
Hergebruik van stedelijk afvalwater voor de industrie Meest toegepaste tertiaire behandeling: •MBR (Membrane bioreactors): compact , verwijdert BOD, COD, troebelheid en pathogenen; •NF/RO (Nanofiltration/reverse osmosis): hoog energieverbruik, maar verwijdert de meeste verontreinigingen redelijk tot goed; goede voorbehandeling nodig; •WETLANDs: duurzaam en energiebesparend Vraagt wel veel op0ervlakte Uitdagingen in de grondwaterzuivering; 7-11 februari 2011
Ran Shang www.citg.tudelft.nl
16
Nieuwe technieken
Drinking Water P&P p323 • • • • • • •
Adsorptie Ionenwisseling Biologische zuivering Electro-dialysis reversal (EDR) Gevanceerde oxidatie Mebraanfiltratie Etc.
ColdSoft
Demineralisatie en Ontharding met Thermosensitieve Hydrogels
Samuele Olivero www.citg.tudelft.nl
Uitdagingen in de grondwaterzuivering; 7-11 februari 2011
17
Verwijdering NOM als voorbehandeling • Negatieve invloed van Natuurlijk Organisch Materiaal (NOM) op drinkwaterzuivering en -distributie • Effect op biofouling, nagroei, adsorptiecapaciteit, biologische zuivering
Anke Grefte www.citg.tudelft.nl
http://www.citg.tudelft.nl/live/pagina.jsp?id=213eceed-b0c7-4dea-b75e-be93d014b2f5&lang=en Uitdagingen in de grondwaterzuivering; 7-11 februari 2011
18
Huidig onderzoek aan TU Delft Researcher
Title
René van der Aa
Modelling of Biological Activated Carbon Filtration (BAKF)
Anke Grefte
Natural Organic Mater and drinking water supply (NOM)
Sheng Li
Ultrafiltration with backwashing by demi water or RO permeate (UFcleaning)
Karin Teunissen
Implementation of advanced oxidation (UVH2O2)
David de Ridder
Prediction of organic micropollutant removal onto activated carbon using QSAR models (QSAR modelling)
Lambèr Paping
(Waste) Water Treatment and Reuse (Water Reuse)
Zahira Herrera Rivera
Metabolite formation and detection (Metabolite)
Marco Casola
Biodegradation of pharmaceuticals and EDCs
Peter (Jie) Lu
Optimization of submerged ceramic micro-membrane filtration in surface water treatment
Helena Sales Ortells
Health impact of new urban water concepts
Samuele Olivero
ColdSoft - Demineralization and Softening Technology Based on Thermosensitive Hydrogels Uitdagingen in de grondwaterzuivering; 7-11 februari 2011
19
