(Fr.: eau résiduaire; Du.: Abwasser; Eng.: waste water), het in huishoudingen gebruikte water en het water dat door industrieën wordt geloosd al of niet gemengd met regenwater.
Huishoudelijk afvalwater.
Het in de huishoudingen vervuilde water, zoals was- en badwater, alsmede de vaste en vloeibare menselijke uitscheidingen, vormen te zamen het huishoudelijk afvalwater. Globaal kan men stellen dat een hoeveelheid aan het drinkwaterleidingnet in de huishoudingen onttrokken water in een gelijke hoeveelheid afvalwater wordt veranderd. Hierbij worden aan het oorspronkelijk schone water verontreinigingen van allerlei aard toegevoegd. Een indruk van de eigenschappen en samenstelling van huishoudelijk afvalwater geeft tabel 1.
De hoeveelheid afvalwater is onder meer afhankelijk van de aanwezigheid en de intensiteit van het gebruik van baden, closets en wasautomaten, kortom van de zgn. waterbeschaving. De maximale hoeveelheid afvalwater die per hoofd en per uur wordt geloosd, bedraagt 10...12 liter, terwijl de hoeveelheid per dag in Nederland en België kan variëren van 100...150 liter.
Onder de droogweerafvoer (DWA) verstaat men de hoeveelheid afvalwater die bij droog weer moet worden afgevoerd. De hoeveelheid regenwater die per tijdeenheid moet worden afgevoerd, kan vele malen groter zijn dan de DWA.
Tot de verontreinigende stoffen behoren de organische (biochemisch afbreekbare) stoffen, die hoofdzakelijk bestaan uit koolstof en waterstof gebonden aan andere elementen. Dit zijn de zuurstofonttrekkende afvalstoffen, die de biologische zelfreiniging van het oppervlaktewater door micro-organismen kunnen verstoren en die in een zuurstofarm of zuurstofloos milieu tot rotting kunnen overgaan, zodat zij in het oppervlaktewater (meren, kanalen, rivieren) waarin zij worden geloosd, grote schade en overlast kunnen veroorzaken. Gewoonlijk wordt met de conventionele zuivering van afvalwater vooral beoogd een vergaande eliminatie van bezinkbare en biochemisch afbreekbare stoffen.
Huishoudelijk afvalwater bevat hoge concentraties aan nutriënten als fosfor en stikstof. In tegenstelling met de door de mens afgescheiden fosfaten, die voor het grootste deel uit orthofosfaten bestaan, bevatten synthetische wasmiddelen (tri)-polyfosfaten. De hoeveelheid fosfaten in dergelijke wasmiddelen kan die welke aanwezig is in faeces en urine zelfs overtreffen. De nutriënten kunnen in oppervlaktewater een excessieve groei van groene waterplanten en vooral van algen veroorzaken, waardoor onder meer de zuurstofhuishouding ernstig kan worden verstoord. Om eutrofiëring (overvoeding) van het oppervlaktewater te voorkomen zal het in toenemende mate nodig zijn stikstof, doch vooral fosfor tot hoge percentages uit het afvalwater te verwijderen. Dit is bij de conventionele zuivering van afvalwater slechts in beperkte en onvoldoende mate mogelijk. De eliminatie van pathogene organismen en virussen kan bij de conventionele behandeling van afvalwater onder optimale omstandigheden oplopen tot meer dan 90%, doch het behandelde afvalwater (effluënt) is ook dan in hygiënische zin volstrekt onbetrouwbaar.
In een conventionele rioolwaterzuiveringsinrichting kunnen in bezinkingsinrichtingen uit het afvalwater eerst de bezinkbare stoffen worden verwijderd. De hoeveelheid bezinkbare stof is bij huishoudelijk afvalwater per hoofd per dag ca. 60 g, waarvan 2/3 deel organisch en 1/3 deel anorganisch is. In het afvalwater bevinden zich ook niet-bezinkbare stoffen, in totaal ca. 30 g per hoofd per dag, waarvan 2/3 deel organisch en 1/3 deel anorganisch is, en bovendien colloïdale en moleculair opgeloste stoffen, waarvan de helft organisch en de helft anorganisch is, totaal ca. 100 g per hoofd per dag. Deze stoffen kunnen, zij het niet volledig, door middel van een biologisch zuiveringsproces worden verwijderd. Gebruikelijk is de vervuiling van het afvalwater door organische stoffen (i.c. biochemisch afbreekbaar materiaal) te karakteriseren met het biochemisch zuurstofverbruik (BZV): de hoeveelheid zuurstof in mg die nodig is om door middel van micro-organismen de biochemisch oxideerbare bestanddelen aanwezig in 1 liter water te mineraliseren, bij een temperatuur van 20°C gedurende 5 dagen (aangeduid door BZV205). Dikwijls gebruikt men voor BZV ook de afkorting BOD (biological oxygen demand).
Het BZV-getal van de biochemisch afbreekbare stoffen dat een inwoner per dag afstoot wordt gesteld op 54 g zuurstof. Het BZV-getal van huishoudelijk afvalwater is 300...500 mg per liter (tabel 1). Na bezinking is het BZV-getal met ca. 1/3 afgenomen en na vergaande biologische zuivering kan het BZV-getal van het effluënt ruimschoots lager zijn dan 20 mg per liter.
Industrieel afvalwater.
In tegenstelling tot huishoudelijk afvalwater dat van individu tot individu en van plaats tot plaats weinig in hoeveelheid en samenstelling varieert, levert elk type bedrijf een eigen soort afvalwater, ja één bedrijf kan zelfs een groot aantal soorten afvalwater leveren. Bij een bepaald produkt behoort, ruw gezegd, een bepaald soort afvalwater. De industrie kan de produktie van afvalwater en ook van moeilijk te zuiveren afvalwater aanzienlijk beperken en soms zelfs opheffen door het treffen van adequate maatregelen.
De industrie zal hier in toenemende mate toe overgaan niet in het minst omdat de bedragen die moeten worden betaald voor de zuivering van afvalwater het treffen van de nodige, tevens waterbesparende maatregelen aantrekkelijk kan maken.
Veelal denkt men slechts aan hergebruik of regeneratie van het in bedrijven vrijkomende afvalwater ter beperking of voorkoming van afvalwaterlozing. Een fundamentele benadering van deze problematiek is echter nog belangrijker. Nagegaan dient immers te worden welke verbeteringen in de procesvoering kunnen worden gerealiseerd, zoals: de ontwikkeling van nieuwe technologische processen, waarbij weinig of geen afvalwater ontstaat; de verandering van grond- en hulpstoffen; de ontwikkeling van andere produkten, waardoor de fabricage van produkten die aanzienlijk of zelfs in beperkte mate verontreinigen veroorzaken overbodig wordt.
Bij de ontwikkeling van ‘milieu-vriendelijke’ processen, het gebruik van ‘milieuvriendelijke’ grond- en hulpstoffen en de ontwikkeling van eveneens ‘milieu-vriendelijke’ produkten dient de afvalwaterproblematiek als een essentieel programmapunt in beschouwing te worden genomen.
De verontreiniging van industrieel afvalwater door biochemisch afbreekbare stoffen wordt uitgedrukt in een aantal inwonerequivalenten, waarbij onder een inwonerequivalent wordt verstaan het eerder genoemde BZV-getal van de biochemisch afbreekbare stoffen die zich in het afvalwater van een inwoner per etmaal bevinden. Indien bijvoorbeeld het biochemisch zuurstofverbruik van het afvalwater van een industrie 106 g is, is het aantal inwonerequivalenten 106: 54 = 18.519.
Uitgaande van de aard van de verontreinigingen die zich in industrieel afvalwater bevinden, kan men drie hoofdgroepen onderscheiden:
1. industrieel afvalwater dat in hoofdzaak verontreinigd is door organische stoffen (levensmiddelenindustrieën, zoals melkfabrieken, suikerfabrieken, abattoirs en brouwerijen);
2. industrieel afvalwater dat in hoofdzaak verontreinigd is door anorganische stoffen (bijv. metaalverwerkende industrieën);
3. industrieel afvalwater met een gemengde samenstelling (zoals van textiel- en lederindustrieën).
Rioolwaterzuiveringsinrichtingen.
In een conventionele rioolwaterzuiveringsinrichting kan de behandeling van het afvalwater in twee trappen geschieden. Overigens zijn tal van varianten en afwijkingen mogelijk. Men spreekt van:
1. gedeeltelijke of mechanische zuivering ofwel van zuivering in één trap als het afvalwater na een voorbehandeling aan een bezinkingsproces wordt onderworpen;
2. zuivering in twee trappen als na de mechanische zuivering nog een biologisch zuiveringsproces door middel van oxidatiebedden of in een actief-slibinstallatie volgt.
In vele gevallen vindt ook behandeling van bij het zuiveringsproces vrijgekomen slib plaats.
Van zuivering in drie trappen spreekt men bijv. als overgegaan wordt tot vergaande verwijdering van nutriënten of eliminatie van pathogene organismen uit het effluënt.
Mechanische zuivering van afvalwater geschiedt met behulp van:
1. roosters en snijroosters (roosters gecombineerd met snijmechanisme) waarmede de grovere onopgeloste stoffen worden verwijderd:
2. olie- en vetvangers ten behoeve van de afscheiding van drijvende stoffen, zoals olie en vet;
3. zandvangers, waarin zand uit het afvalwater wordt verwijderd;
4. bezinkingsinstallaties, waarin de lichtere bezinkbare stoffen tot bezinking worden gebracht; dit zgn. slib (primair slib) wordt meestal aan een anaëroob gistingsproces onderworpen in speciale slibgistingstanks.
Biologische zuiveringsmethoden.
Deze hebben tot doel de verwijdering van een zeer groot deel van de niet bezinkbare stoffen en van de colloïdale en opgeloste stoffen.
Men kan onderscheiden: de natuurlijke biologische zuiveringsmethoden (zoals landbevloeiing, intermitterende bodemfiltratie, visvijvers), die tegenwoordig vrijwel niet meer worden toegepast, en de kunstmatige biologische zuiveringsmethoden; tot de kunstmatige biologische zuiveringsmethoden behoren:
1. zuivering met behulp van oxidatiebedden;
2. zuivering met behulp van actief-slib.
Chemische zuivering van afvalwater, waarbij door coagulatiemiddelen, zoals ijzeren aluminiumzouten of kalk, de niet bezinkbare stoffen en een deel van de colloïdale en opgeloste stoffen door flocculatie tot bezinking worden gebracht, wordt toegepast bij speciale soorten industrieel afvalwater. Fosforeliminatie zal meestal geschieden door toepassing van coagulatiemiddelen. Chloor, gewoonlijk als chloorbleekloog, kan worden toegepast om ziektekiemen in het effluënt van een rioolwaterzuiveringsinrichting te doden.
Zandvangers worden toegepast om zand uit het afvalwater te verwijderen, dat schade aan mechanische apparatuur kan veroorzaken of moeilijkheden kan geven bij de verdere zuivering. Horizontale zandvangers bestaan uit een of meer goten waardoor het afvalwater wordt gevoerd. Door goten toe te passen met een speciaal profiel, en door andere voorzieningen tracht men de stroomsnelheid bij wisselende aanvoer van afvalwater binnen enge grenzen te houden om zoveel mogelijk zand en zo weinig mogelijk organisch materiaal tot bezinking te brengen. Tal van andere typen zandvangers zijn in de loop der jaren ontwikkeld, dikwijls met zandruimmechanismen en zandwasinrichtingen.
Bezinkingstanks dienen om zoveel mogelijk bezinkbare stoffen uit het afvalwater te verwijderen. De bezinkingsinrichtingen, waarin het ruwe afvalwater 1...1,5 uur verblijft, kan men onderscheiden in:
1. bezinkingstanks, waarbij het slib ten gevolge van de zwaartekracht naar een bepaalde ruimte van de tank gevoerd wordt, nl. naar de slibput of slibruimte; de meest bekende is de dortmundtank;
2. bezinkingstanks, waarbij het slib met behulp van draaiende of schuivende apparaten naar de slibput of slibruimte wordt geleid; dergelijke tanks kunnen een rechthoekige plattegrond of een cirkelvormige plattegrond hebben.
Ook worden slibruimers toegepast die het slib wegzuigen.
Het tegenovergestelde van bezinking vindt plaats in olie- en vetafscheiders. Het opdrijven van stoffen die lichter dan afvalwater zijn in flotatie-installaties kan worden bevorderd door het inblazen van zeer fijn verdeelde luchtbellen.
Oxidatiebedden bestaan uit tot een hoogte van 2...3 m opgestapelde steenbrokken (gewoonlijk lava) met afmetingen van 4...8 cm. Het bezonken afvalwater wordt over de oppervlakte van het oxidatiebed verspreid en onder uit het bed afgevoerd. Afhankelijk van de belasting met afvalwater kan de tijd die een druppel nodig heeft om door het oxidatiebed te gaan variëren van 20...60 min. De gelijkmatige verspreiding van het water over het oppervlak kan geschieden door vaste sproeiers, door rijdende sproeiers of door middel van draaisproeiers. Op het filtermateriaal zet zich een zgn. biologische huid af, die bestaat uit een slijmachtige substantie, waarin en waarop naast bacteriën en andere organismen ook de resten van afgestorven cellen en andere niet of moeilijk afbreekbare stoffen, zoals humusachtige produkten, voorkomen. Op deze bacteriehuid leven tevens bacteriën consumerende protozoën. Voorts treft men op en tussen het vulmateriaal algen, larven en grotere wormen (tubifex) aan. Dieper in het oxidatiebed domineren de bacteriën, flagellaten en protozoën. De biologische huid, die de verontreinigingen uit het afvalwater absorbeert, wordt in het bed zelf, afhankelijk van de belasting, in meer (laagbelast proces) of in mindere mate (hoogbelast proces) afgebroken, dus omgezet in anorganische stoffen (mineralisatie), waarbij zuurstof wordt verbruikt. De wanden van een oxidatiebed moeten gesloten zijn, zodat een verticaal luchttransport door het bed optreedt, veroorzaakt door het verschil in temperatuur in en buiten het bed. Hierdoor wordt voldoende zuurstof, nodig voor de zuivering, aangevoerd.
Actief-slibinstallaties bestaan uit beluchtingsruimten, waarin zich actief-slibvlokken bevinden, die bestaan uit een slijmerige grondstof waarin onder meer bacteriën en protozoën leven. Dit actief- of levend slib wordt in contact gebracht met het bezonken afvalwater, waarbij het mengsel van slib en water intensief belucht en gemengd wordt. De organische stoffen die zich in het afvalwater bevinden worden door de organismen opgenomen en in de levende massa van de vlokken omgezet. Afhankelijk van de belasting van het proces worden, zoals bij oxidatiebedden, de organische stoffen in meer of mindere mate gemineraliseerd. De behandelingsduur kan variëren van 3...8 uur. In bezinkingsinstallaties die overeenkomen met bezinkingstanks voor de behandeling van ruw afvalwater moeten na de biologische zuivering het actief-slib en het water weer van elkaar worden gescheiden. De bezinkingstijd is 1,5...2 uur. Het bezonken actief-slib wordt continu naar de actief-slibinstallatie teruggevoerd (retourslib). Ten gevolge van het feit dat de hoeveelheid actief-slib toeneemt moet periodiek een hoeveelheid actief-slib uit de actief-slibinstallatie worden verwijderd (surplus- of spui-slib, ook wel secundair slib genaamd), dat een verdere behandeling moet ondergaan.
Dergelijke bezinkingsinstallaties past men eveneens toe bij oxidatiebedden; de humusdelen die zich in het effluënt van een oxidatiebed bevinden, moeten daaruit worden verwijderd. Dit humusslib (secundair slib) moet evenals het surplus- of spuislib van een actief-slibinstallatie verder worden behandeld.
Tal van beluchtingssystemen hebben zich in de loop der jaren ontwikkeld om lucht (zuurstof) in het mengsel van actief-slib en water te brengen.
Men kan onderscheiden: beluchting door middel van het inblazen of inpersen van lucht; en beluchting aan de vloeistofoppervlakte, waarvoor kunnen worden toegepast borstels (kessenborstels), rotoren en turbine- of puntbeluchters.
In actief-slibinstallaties kan het afvalwater, in tegenstelling tot zuivering met oxidatiebedden, zowel ’s zomers als ’s winters tot een hogere graad worden gezuiverd, ’s Winters is het zuiveringsrendement van oxidatiebedden lager dan ’s zomers, hetgeen bij actief-slibinstallaties nauwelijks het geval is.
Gistingstanks dienen om het primaire en het secundaire slib aan een anaëroob gistingsproces te onderwerpen; het ruwe slib kan gewoonlijk moeilijk worden gedroogd, is infectueus en verspreidt veel stank. Voor kleine rioolwaterzuiveringsinrichtingen pastte men een imhofftank of een clarigester toe, waarin zowel bezinking van slib als slibgisting optreedt in afzonderlijke ruimten, die overigens met elkaar in verbinding staan. Voor middelgrote en grote rioolwaterzuiveringsinrichtingen bouwt men echter afzonderlijke tanks, waarbij de gisting geheel gescheiden wordt gehouden van de bezinking.
Bij de alkalische gisting of methaangisting ontstaat een gasmengsel, bestaande uit 65...70% methaan en voor de rest uit koolstofdioxidegas, alsmede anaëroob gemineraliseerd of gestabiliseerd slib met een lager gehalte aan organische stof, dat desgewenst zonder stankbezwaren op droogvelden kan worden gedroogd. De gistingstijd kan 15...25 dagen zijn bij een temperatuur van 30...33°C. Het geproduceerde gasmengsel (de dagelijkse hoeveelheid is, afhankelijk van het zuiveringsproces, 20...40 liter per inwoner) heeft bij atmosferische druk en 20°C een verbrandingswaarde van ca. 23,5 MJ m−3. Het gas kan onder meer worden gebruikt voor het handhaven van de gewenste temperatuur in de gistingsruimten en voor het opwekken van elektrische energie. Indien men het gistingsproces te zwaar belast kan de alkalische gisting in de weinig effectieve en door de aard van de daarbij gevormde stoffen zeer hinderlijke zure gisting overgaan.
Met de oxidatiesloot, door Dr. Ir. A. Pasveer (TNO) ontwikkeld (1953), werd aanvankelijk beoogd een methode van zuivering van geringe hoeveelheden afvalwater (500...1000 inwoners) tegen aanvaardbare kosten. De gedachte die aan de behandelingsmethodiek ten grondslag ligt is het zuiveringsproces tot één enkele fase terug te brengen. Dit houdt in dat het ruwe afvalwater zonder een voorafgaand bezinkingsproces aan een biologische zuivering door middel van actief-slib wordt onderworpen en wel zodanig dat anaërobe slibbehandeling (anaërobe stabilisatie) achterwege kan blijven. De organische stoffen die zich in het afvalwater bevinden en het actief-slib worden tot een zodanige graad gemineraliseerd dat deze zonder bezwaren op droogvelden kunnen worden gedroogd. Een oxidatiesloot waarin de verblijftijd van het afvalwater 2½...3 dagen is geeft een zeer hoge BZV-eliminatie, een vergaande nitrificatie en aëroob gestabiliseerd surplus-slib.
Een ontwikkeling uit de oxidatiesloot is de carrousel waarin zeer grote hoeveelheden afvalwater kunnen worden gezuiverd.
De verwerking van slib is dikwijls een groot probleem, doch de laatste jaren hebben zich op dit gebied belangrijke ontwikkelingen voorgedaan. Al of niet aëroob of anaëroob gestabiliseerd slib kan op velerlei manieren in plaats van het drogen op slibdroogvelden worden behandeld. Na conditioneren (verbeteren van de fïltreerbaarheid), hetgeen onder meer chemisch door het toevoegen van coagulatiemiddelen of thermisch kan geschieden, kan het slib worden ontwaterd met centrifuges, vacuümfilters, zeefbandpersen of persfilters en daarna desgewenst thermisch worden gedroogd of verbrand.
Een inzicht in de mate van eliminatie van verschillende verontreinigingen die in afvalwater kunnen voorkomen door een conventionele behandeling daarvan geeft tabel 2 (zie afb.).
Oppervlaktebehandeling van metalen
Afvalwater bij oppervlaktebehandeling van metalen vormt een gecompliceerd probleem, enerzijds omdat men met veel en uiteenlopende procédés te maken heeft waarbij een groot aantal verschillende chemicaliën wordt gebruikt, waaronder zeer giftige, anderzijds omdat deze chemicaliën indien gezamenlijk geloosd soms complicaties kunnen geven waardoor de afvalwaterzuivering in hoge mate wordt bemoeilijkt.
Zoals ook bij andere vormen van industrieel afvalwater beperkt de oplossing van het afvalwaterprobleem zich niet uitsluitend tot de zuivering van het water. Door het ingrijpen in de procesvoering zelf kan men het afvalwaterprobleem soms belangrijk verkleinen. Daarbij zijn drie niveaus te onderscheiden:
1. het kiezen van een geheel nieuw soort bewerking, zoals het korrelstralen van constructiestaal om roest en walshuid te verwijderen in plaats van het beitsen in zuur;
2. het kiezen van een procédé waarvoor minder giftige chemicaliën nodig zijn, zoals het galvanisch verzinken in een cyanidevrij zinkbad in plaats van het tot nu toe algemeen gebruikelijke cyanidisch verzinken;
3. het aanpassen van de procesomstandigheden, zoals het gebruik van spaarspoelbaden waardoor de hoeveelheid verontreinigingen in het geloosde afvalwater drastisch kan worden beperkt.
Deze maatregelen werken over het algemeen kostenverhogend, maar door het beperken van de hoeveelheid verontreinigingen in afvalwater kunnen de kosten van de afvalwaterbehandeling zelf hierdoor worden verminderd. In een aantal gevallen kan men door gebruikmaking van een recirculatiesysteem het gezuiverde water opnieuw gebruiken. De kosten van de afvalwaterbehandeling worden dan gedeeltelijk of in uitzonderingsgevallen geheel goedgemaakt door het verminderen van de aanschafkosten van nieuw water (belangrijk bij de steeds stijgende waterprijzen) en eventueel het terugwinnen van proceschemicaliën of teruggewonnen produkten die bij verkoop een zekere waarde hebben. Meer en meer gaat men ook bij de oppervlaktebehandelingen van metalen water zien als een grondstof en niet langer als een hulpstof.
De behandeling van afvalwater kan op twee principieel verschillende manieren plaatsvinden:
1.het verontreinigde water kan worden ontgift in een mate dat het voldoet aan de eisen van de autoriteiten voor lozing op oppervlaktewater op riolen;
2. het water kan zover worden gezuiverd dat het voor opnieuw gebruik geschikt is (recirculatie); in enkele gevallen kunnen de uit het water gewonnen verontreinigingen opnieuw als proces-chemicaliën worden gebruikt, maar meestal is dit niet mogelijk, zodat ze moeten worden afgevoerd, eventueel na eerst ontgift te zijn. In verband met de steeds stijgende waterprijzen en het feit dat men ook moet betalen voor de hoeveelheid water die men loost (volumecorrectie), is er een verschuiving in de richting van recirculatiesystemen gaande.
Ontgifting (Du.: Standentgiftung) van afvalwater kan plaatsvinden in discontinue systemen voor kleinere hoeveelheden water en in continu werkende installaties voor grotere waterstromen. De principes waarop de ontgifting berust zijn in beide gevallen hetzelfde; de instrumentatie bij continue installaties is er als regel op gericht het proces geheel automatisch te laten verlopen. Er bestaat een neiging, ook bij de discontinue installaties die vroeger uitsluitend met de hand werden bediend, ook vaker automatische regeling toe te passen, enerzijds omdat er dan minder kans op fouten bestaat, anderzijds door de stijgende kosten van menselijke arbeid.
Om aan de eisen (zie tabel) te voldoen komen de volgende behandelingsmethoden van chemisch verontreinigd afvalwater in aanmerking.
Regeling van de pH geschiedt door dosering van zuur (meestal zwavelzuur) of loog (meestal natronloog), eventueel kali; deze pH-instelling vormt vaak de laatste fase van een reeks ontgiftingsbewerkingen.
Zware metalen kunnen worden verwijderd door deze neer te slaan als hydroxiden. Het neerslagtraject (het pH-gebied waarbinnen een neerslag ontstaat) is niet voor alle metalen hetzelfde, maar bij het neerslaan van verschillende metalen tegelijk treedt coprecipitatie op waardoor bepaalde metaalhydroxiden ook buiten hun eigen pH-traject neerslaan. Om het neerslag goed bezinkbaar en filtreerbaar te maken moeten de omstandigheden hiervoor gunstig worden gekozen; niet altijd is dit bij afvalwaterbehandeling mogelijk. Soms is de toevoeging van flocculatiemiddelen noodzakelijk.
Als neerslagmiddelen wordt gebruik gemaakt van natriumhydroxide (natronloog), calciumhydroxide (kalk) en natriumcarbonaat (soda). Hoewel kalk het goedkoopste middel is, veroorzaakt dit vaak een veel groter neerslagvolume. Een voordeel van het gebruik van kalk is dat een groot deel van de sulfaten en ook fluoriden worden verwijderd.
Soms komen metalen in complex gebonden vorm voor, bijv. gebonden aan ammoniak, cyanide of organische complexvormers. Ze kunnen dan niet door verhoging van de pH worden neergeslagen; eerst moeten de complexen worden gebroken. Hiervoor zijn verschillende technieken bekend. Sommige complexen zijn echter zo sterk dat men de vorming ervan tot elke prijs moet vermijden, zoals de nikkelcyanidecomplexen. Deze zijn praktisch niet meer te ontleden. Als de metaalhydroxiden zijn neergeslagen en bezonken moeten ze met behulp van een filter van de vloeistof worden gescheiden. Voor grotere hoeveelheden gebruikt men filterpersen die een koek leveren met een watergehalte van 60...70%.
Chroom komt in afvalwater vaak voor in de vorm van chromaat. Om dit te kunnen verwijderen moet het chromaat (zeswaardig chroom) eerst worden gereduceerd tot driewaardig chroom. Hiervoor gebruikt men het meest natriumwaterstofsulfiet (NaHSO3) of zwaveldioxide. Deze reductie verloopt in sterk zuur milieu. Het driewaardige chroom kan dan als hydroxide worden neergeslagen en verwijderd.
Cyaniden worden ontgift door ze te oxideren. Hiervoor gebruikt men natriumhypochloriet (NaClO) (chloorbleekloog) of chloorgas. De oxidatie verloopt in twee fasen; eerst wordt cyanaat gevormd; dit wordt verder gereduceerd tot koolstofdioxide en stikstof.
Olieachtige produkten komen in afvalwater vaak voor in de vorm van een emulsie. Er zijn verschillende methoden van emulsiesscheiding bekend, bijv. temperatuurverhoging, het toevoegen van sterk geïoniseerde stoffen (uitzouten) en ultrafiltratie.
Ionenwisseling is een geheel andere methode om schadelijke stoffen uit afvalwater te verwijderen. Men heeft thans de beschikking over een grote verscheidenheid van harstypen voor het vullen van de ionenwisselaar waardoor zowel zware metalen als schadelijke zuurresten, waaronder cyaniden, kunnen worden verwijderd. Vaak zijn ionenwisselingsinstallaties dubbel uitgevoerd om een continue waterstroom te kunnen behandelen: tijdens het regenereren van de ene ionenwisselaar doet de andere dienst. Omdat de harsen die ionenwisselende eigenschappen hebben als microporeuze stoffen kunnen worden beschouwd moet men ervoor waken dat deze niet worden verontreinigd bijv. door olie-emulsies of andere verontreinigingen die de poriën kunnen afsluiten. Veelal plaatst men daarom voor de eigenlijke ionenwisselaar een zand-koolfilter ter bescherming van de ionenwisselaar zelf.
Een ionenwisselaar is een apparaat om verontreinigingen te concentreren. Bij de regeneratie komen deze derhalve in geconcentreerde vorm vrij en het is nodig hierna nog een chemische ontgifting uit te voeren. Ionenwisselaars leveren een zeer zuiver water dat men als regel niet zal lozen maar opnieuw gebruiken (recirculatie). Ionenwisselaars kunnen ook gebruikt worden als laatste reinigingstrap na een chemische reiniging als men bijv. door middel van een chemische behandeling zeer lage voorgeschreven concentraties niet kan realiseren.
Op het gebied van afvalwaterbehandeling zijn verschillende systemen ontwikkeld die een zo optimaal mogelijk gebruik van de chemicaliën en van het water mogelijk maken. Een van die systemen is dat van gecontroleerde recirculatie. Hierbij wordt steeds een deel van het afvalwater gereinigd tot een zodanige zuiverheid dat het opnieuw kan worden gebruikt; een ander deel wordt geloosd. Deze methode die in enkel- en meertrapssystemen wordt toegepast maakt het mogelijk grote waterbesparingen te verkrijgen terwijl men toch een doorstroominstallatie heeft.
Het lancyproces maakt gebruik van een ‘chemical rinse’, een spoelbewerking van de materialen direct nadat ze behandeld zijn. De afvalwaterbehandeling is hier dus in de behandelingsreeks opgenomen. Voordelen van deze methode zijn een eenvoudige afvalwaterbehandeling en een geringer verbruik aan chemicaliën.