Tracking and Treating Natural Organic Matter in Water: Optimized Characterization and Removal via Anion Exchange Resins

Promovendus/a: Elien Laforce

Promotor(en): prof. Jeriffa De Clercq, prof. Emile Cornelissen, prof. Pieter Vermeir

Wereldwijde uitdagingen rond de beschikbaarheid en kwaliteit van zoetwater nemen toe, door onder meer klimaatverandering. Onderzoek naar verbeterde waterbehandelingsprocessen is daarom noodzakelijk om de gewenste waterkwaliteit ook in de toekomst te garanderen. Hierbij is analyse van zowel voedingswater als gezuiverd water essentieel om deze waterkwaliteit te waarborgen, door waterbehandelingsprocessen te monitoren en optimaliseren. Deze thesis werkt rond de karakterisering en kwantificatie van natuurlijk organisch materiaal (NOM), dat bekend staat om problemen te veroorzaken in zowel drinkwater als industriële toepassingen. Twee complementaire analysetechnieken, een size-exclusion chromatografie analyse gekoppeld aan totaal organische koolstof detectie, en een zaagtandgradiënt reversed-phase chromatografie methode worden ingezet voor het verkrijgen van gedetailleerde NOM profielen van waterstalen. Daarnaast wordt de verwijdering van NOM onderzocht met anionenuitwisselingsharsen (AER), zowel via surrogaatmoleculen als met stalen uit een operationele drinkwaterinstallatie. De focus ligt op mechanistische inzichten en de invloed van harsfunctionaliteiten, tegenionen en harsmatrix op de verwijdering van verschillende NOM-fracties. Deze multidisciplinaire aanpak resulteert in nieuwe inzichten in verwijderingsmechanismen voor NOM met AER, en biedt richtlijnen voor de selectie van geschikte harsen op basis van de NOM-eigenschappen. Dit werk draagt zo bij aan de ontwikkeling van strategieën voor de behandeling van water met uitdagende en variërende kwaliteit.