logo
Home Technische Info Contact Pers Vacatures

25 jaar ingenieurservaring in industriële en huishoudelijke projecten. 

Het beste is maar goed genoeg.


ijzer verwijderen uit opgepompt grondwater.

Hoe komt dit ijzer in ons water?  

Ondiep grondwater kan grote hoeveelheden opgelost ijzer bevatten. In contact met zuurstof slaat dit neer en veroorzaakt aanslag op de waterleidingen. Onze aardkorst bestaat voor ongeveer 5% uit ijzer. Aangezien water gemakkelijk alles opneemt neemt het dus ook ijzer op uit de watervoerende lagen in de aardkorst. Het is dan ook niet verwonderlijk dat in meer dan de helft van alle watertoepassingen de aanwezigheid van ijzer een probleem vormt. IJzer slaat vlug neer en is nefast voor de meeste installaties. De levensduur van de installatie wordt drastisch verlaagd. IJzer komt in vele vormen voor en kan op diverse manieren behandeld worden.De aanwezigheid van ijzer in grondwater is een gevolg van het feit dat het water vrij vlot de ijzerhoudende mineralen oplost. Regen die door de bodem sijpelt, lost ijzer op en brengt het naar diepere watervoerende lagen. Afhankelijk van de regio kunnen in grondwater hoge ijzerconcentraties voorkomen. In regenwater en oppervlaktewater zijn de concentraties over het algemeen beperkt. Er is immers geen direct contact met ijzerhoudende gesteenten. Bovendien zijn de concentraties in stromend oppervlaktewater sterk verdund door oxidatie en bezinking.

Waarom ijzer verwijderen uit grondwater?

Welke zijn de normen voor ijzer in grondwater?

Huishoudelijk:

Landbouwnormen:

Hoe beginnen met ontijzering van grondwater?

Ontijzering is gebaseerd op een eenvoudige behandeling: ijzerhoudend grondwater wordt belucht en het ijzer slaat daardoor neer als ijzervlokken. Deze methode bestaat uit oxidatie en precipitatie. Het ijzer zowel als het mangaan komen onder tweewaardige vorm voor in opgeloste toestand, in afwezigheid van zuurstof. Onder deze vorm komen zij als kleurloze en goed oplosbare verbindingen voor. Door de reactie met zuurstof worden ze echter geoxideerd tot Fe 3+ en Mn 3+ en vormen slecht oplosbare verbindingen.

Zo bijvoorbeeld voor ijzer :

4Fe + 3O2 + 6 H2O -> 4Fe3+ + 12(OH)- -> 4Fe(OH)3 of 4FeO(OH) + 4 H2O

4 Fe(HCO3)2 + O2 + 2 H2O             >            4Fe(OH)3 + 8 CO2

Met 1 ppm O2 kan men dus ca. 7 ppm ijzer oxideren. De snelheid van de oxidatie hangt echter  sterk af van de pH van het water en deze ligt voor ijzer optimaal tussen 7 en 9 en voor mangaan tussen 9,0 en 10,5 (mangaan is dus moeilijker te verwijderen). Daar de meeste waterkwaliteiten niet in het gewenste pH-gebied  voorkomen moet men de pH laten toenemen door ofwel het gevormde CO2 af  te blazen ofwel door kalk aan het water toe te voegen. De onoplosbare hydroxides worden dan van het water gescheiden, ofwel door bezinking in een decantatiebekken , ofwel door filtratie, afhankelijk van de hoeveelheid ijzer in het water. Deze ijzervlokken moeten dan uit het water worden verwijderd.

De manieren om ijzer te verwijderen:

Eenvoudige blootstelling aan de lucht

Voor een doorsnee gezin die maar kleine hoeveelheden grondwater als beregening gebruikt. Zij kunnen zich drie regenwatertonnen aanschaffen. De eerste ton gebruikt men voor het gieten, de tweede ton is voor de volgende dag en de 3de ton is een reserveton. Het is dan de bedoeling dat de tonnen telkens gevuld blijven, en blootstaan aan de lucht zodat het ijzer kan oxideren.  

Boeren en tuinders lossen dit op met zogenaamde beluchtingsvijvers. Ze pompen het water op en sturen het als fontein in een vijver. De roest slaat dan neer op de bodem van de vijver. Daarna kan men het water wegpompen met een tweede pomp. De aanzuiging van deze pomp bevindt zich niet onderaan!.

Drie oxidatietechnieken

De snelheid van deze methode hangt af van de hoeveelheid ijzer en de hoeveelheid zuurstof. Buiten deze twee factoren speelt de factor pH ook een belangrijke rol. Bij een pH van 7 verloopt de oxidatie in 15 minuten. Bij een pH van 6.5 duurt dit al 30 minuten en bij een pH lager dan 5.5 verloopt de reactie vrijwel niet.

 IJzer kan op verschillende manieren geoxideerd en daarna verwijderd worden:

Na de vorming van vlokken dienen deze nog verwijderd te worden, dit kan via filtratie of via bezinking. Na de vorming van vlokken of kristallen kunnen deze verwijderd worden op twee manieren. Als eerste kan er gebruik gemaakt worden van zandfiltratie. Bij de dimensionering van de zandfilter zijn het type, de bedhoogte, de oppervlaktebelasting en de fractieverdeling van het filterzand van belang, zeker om een goede werking te verkrijgen.

Ons gamma ontijzeraars

Wij commercialiseren vijf oplossingen in de markt:

Bij klassieke ontijzering, hangt de methode van behandeling af van het ijzergehalte aanwezig in het water. Bij een concentratie tot maximaal 15 ppm, kan enkel een groenzandfilter of crystal-Right filter voldoende zijn. Bevat het water echter een hoger gehalte aan ijzer, dan is een voorafgaande oxidatie nodig.

1) Professionele gesloten beluchtingsinstallatie met affiltrering. Voor een ijzerconcentratie > 10 ppm

Principe met beluchting en affiltering Door voorafgaande oxidatie met zuurstof uit de lucht van het water gevolgd door zandfiltratie kan het tweewaardige, goed oplosbare ijzer vooraf omgezet worden in het driewaardige slecht oplosbare ijzer dat neerslaat en in de filter achterblijft. Door het water te beluchten vindt de oxidatie plaats, hier worden ijzer (III) vlokken gevormd, deze worden afgevoerd door middel van snelfilters en zandfilters. Dit proces heet oxidatie-flocculatie. Doordat de CO2 bij dit proces uit het water worden gestript door het toevoegen van lucht, verandert het koolzuurgewicht waardoor de pH stijgt. Dit werkt bevorderend voor de ontijzering. De klassieke ontijzeraar bestaat meestal uit een oxidatietoren en een filtertank. De afmetingen van de toestellen hangen volledig af van het waterverbruik, de hoeveelheid te verwijderen ijzer en de pH. Bij dit type van ontijzering wordt er bijna altijd gebruik gemaakt van ketels uit gegalvaniseerd staal, omdat die voorzien zijn van een bijkomende opening op het tanklichaam voor reiniging. De filtertank die gebruikt wordt om het geoxideerde ijzer te filteren kan gevuld worden met ťťn filtermedium of met een mengeling van verschillende filtermedia: silex, hydro-antraciet, magnodol, magnofilt, etc 

2) Chemische oxidatie door catalysatorwerking in een Birm filterbed met plaatselijke affiltering. Voor een ijzerconcentratie < 3 ppm

birm regular

Een birm filter is eigenlijk een doodgewone zandfilter, maar met Birm regular zand, welke regelmatig tegenstroom gebackwasht wordt. Deze filter moet niet geregenereerd worden.  Wordt tegenstroom gespoeld met bronwater. Geen chemicaliŽn vereist. Indien de ijzerconcentratie boven 3 ppm ligt moet er een lucht injector voorzien worden. Liefst geÔnstalleerd na een lucht contact tank met ontluchting. De pH moet hoger zijn dan pH 6,9. Het medium moet elke 3 ŗ 5 jaar vervangen worden voor optimale resultaten.

2) Chemische oxidatie in een Birm filterbed met plaatselijke beluchting en affiltering. Voor een ijzerconcentratie < 3 à 15 ppm (mg/l)

oxydizer

Met de Oxydizer serie biedt GoLanTec een gamma filters aan voor de verwijdering van ijzer & mangaan. De unieke OxydizerPRO configuratie elimineert compleet de noodzaak van externe lucht-injectietoestellen, hetgeen de installatie en het onderhoud sterk vereenvoudigt, maar ook de verwijdering mogelijk maakt van aanzienlijk hogere niveaus aan ijzer, mangaan en zelfs waterstofsulfide.
De Oxydizer serie is gebaseerd op betrouwbare en beproefde technologie:
- Oxydatie: opgeloste verontreinigingen worden omgezet in onoplosbare partikels door zuurstof als oxidator te gebruiken
- Mechanische filtratie: de onoplosbare partikels worden verwijderd door precipitatie op een filtermedium.
De OxydizerPRO configuratie beschikt daarenboven over een gecomprimeerde beluchtingskamer, geïntegreerd in het toestel zelf, om de oxidatiereactie van de opgeloste verontreinigingen te versnellen, maar ook om de efficiënte verwijdering van waterstofsulfide mogelijk te maken!

Beschikbare configuraties:

 

3) Chemische oxidatie in een filterbed met plaatselijke affiltering met kaliumpermanganaat regeneratie. Voor een ijzerconcentratie > 15 ppm

 

Er bestaan verschillende filtermedia als oxidatiebed:

MTMGreensand

 

Er bestaan twee procestechnieken

Eťn van de oudste gebruikte filters voor de behandeling van ijzerhoudend water is de "groenzand" filter. Hier wordt gebruik gemaakt van zogenaamde zeolieten. Het zijn natuurlijke silicaten met ionenwisselend vermogen. Zij waren het oudste systeem van kationenwisselaars. Het zeoliet : "groenzand " wordt behandeld met respectievelijk mangaan(II)sulfaat en kaliumpermanganaat waardoor op de korrels, hogere mangaanoxides worden gevormd. Het water dat over deze behandelde korrels stroomt neemt zuurstof op uit de gevormde korrelfilm waardoor tweewaardig ijzer en mangaan geoxideerd worden. Terzelfdertijd fungeert het bed als filter zodat de geprecipiteerde hydroxides ook afgefilterd worden. Na verloop van tijd wordt de massa met kaliumpermanganaat geregenereerd. Het actieve materiaal in "greensand" is glauconiet. Dit is een groen kleimineraal dat ijzer bevat en beschikt over kationuitwisselingscapaciteit. Wanneer ijzerhoudend water door de filter passeert, wordt oplosbaar ijzer en mangaan uit de oplossing onttrokken en wordt onoplosbaar ijzer en mangaan gevormd. Onoplosbaar ijzer en mangaan blijven achter in de groenzandfilter en moeten tweewekelijks verwijderd worden door tegenstroomspoeling. Bovendien dient het groenzand geregenereerd te worden door wassing met een kaliumpermanganaat oplossing, die toelaat dat het groenzand opnieuw absorptiecapaciteit voor het opgeloste ijzer en mangaan vertoont. Regelmatig naspoelen is essentieel voor een effectieve werking van de filter. De meeste greensand filters zijn efficiŽnt in de behandeling van water met een ijzerconcentratie tot 10ppm. De zuurtegraad of pH van het water zal eveneens de capaciteit van de filter beÔnvloeden. Bij een pH lager dan 6,8 kan de groenzandfilter het ijzer en mangaan niet adequaat meer affilteren. Door het water eerst door een calcitefilter te leiden, kan de pH opgetrokken worden tot boven pH 7.0. 

Functieprincipe: Het onbehandelde water doorstroomt de filter van boven naar beneden. Het in het onbehandelde water opgeloste ijzer en mangaan wordt in het filterreservoir door speciaal filtermateriaal geoxideerd en daardoor in een filtreerbare vorm gebracht. Deze wordt in het filterreservoir tegengehouden. De reiniging van de filter geschiedt door een automatisch tijdsgestuurde geactiveerde terugspoeling. Hierbij doorstroomt het water het filterreservoir van beneden naar boven en de afgezette verontreinigingen worden uitgespoeld. Tijdens de met tijdsbesturing uitgevoerde terugspoeling vindt de regeneratie van het filtermateriaal met kaliumpermanganaat (KMnO4) plaats. 

Problemen

4) Waterverzachterprincipe met harsen en regeneratiezout: Ionenwisselaar met  "Crystal-Right"harsen < 15 ppm

crystal right ontijzeraardoorsnede ontijzeraar

Voor de lage concentraties tot 15 ppm. Het is identiek qua concept als een waterontharder. Hij kan enkel of duplex uitgevoerd worden. Ontijzeren en mangaan verwijderen (tot 15 mg/l ), ontharden en de pH corrigeren. Crystal-Right is een filtermateriaal dat speciaal werd ontwikkeld voor de behandeling van grondwater, en dat uitstekende resultaten oplevert voor de verwijdering van ijzer, mangaan,  ammonium, ontharding en pH-correctie. Chrystal-Right verschilt van een klassiek filterproduct, in die zin dat ijzer en mangaan worden verwijderd door ionenuitwisseling. Het ijzer en het mangaan mogen dus niet geoxideerd zijn voor de behandeling. Als het ijzer of het mangaan toch in een niet-opgeloste vorm voorkomt, zal het Crystal Right werken als een gewoon filterproduct. Het ontijzert en onthardt en is daardoor interessant qua prijs en benodigde ruimte. De meest praktische manier om water van het ijzer te ontdoen is via ionenuitwisseling. Hier worden geladen deeltjes verwijderd en kan het water meer dan tweemaal zo snel over het ontijzeringsmedium vloeien. Dit heeft voor gevolg dat de ontijzeraar gevoelig kleiner wordt. Het medium dient geregenereerd te worden met gebruiksvriendelijk zout ofte  pekel en zal tevens zorgen voor een totale ontharding van het water. Een nadeel  van deze techniek is dat enkel water met een ijzergehalte  < 15 ppm (< 15 mg/l)  behandelbaar is. Omdat enkel geÔoniseerd ijzer wordt verwijderd, is dit type ontijzering niet van toepassing voor belucht water of geoxideerd ijzer en gecomplexeerd ijzer. Als het ijzer of het mangaan toch in een niet-opgeloste vorm voorkomt, zal het Crystal-Right werken als een gewone filter. Het medium is ongevoelig voor chloor. Een periodieke spoeling tijdens de regeneratie zorgt dan ook voor een ontsmetting van het systeem. BacteriŽn vormen vaak een probleem bij ijzerhoudend water. Dit kunnen ijzer of zwavel bacteriŽn zijn. Deze ontsmetting kan op ideale wijze plaatsvinden d.m.v. een ingebouwde eigen chloorelektrolyseproductie (chlorinator) in de pekelleiding. De ontharder  verwijdert ook het opgeloste mangaan  en ammonium. Door adsorptie wordt ook koolzuur onttrokken aan het water waardoor een pH verbetering ontstaat.

Voorbeeld van een behandeling:

 

Na  

  (mmol/l)

Fe

  (mg/l)

Mn

  mol/l)

Voor

0,4

7,9

2,8

Na

1,5

0,13

0,1

5) Wegwerpcartouches

Voor water dat effectief gedronken wordt kunnen ook wegwerpcartouches geplaatst worden.

cartouche ontijzeren

 

Automatische terugspoelfilter


aut filter 2aut filter 1

 

Besluit:

Er zijn twee soorten ijzer: geÔoniseerd ijzer en geoxideerd ijzer. GeÔoniseerd ijzer kan verwijderd worden met Crystal-Right methode. Geoxideerd ijzer moet met de andere methodes verwijderd worden. 

Indien u over een aansluiting van stadswater beschikt, raad ik iedereen aan dit te gebruiken. Alle andere oplossingen vragen een grote investering gaande vanaf 3000,- €. Prijs van stadswater: 2,35 €/m≥

Plaats nooit een ontijzeringsinstallatie zonder dat er een grondige analyse van uw water werd uitgevoerd en de noodzakelijke testen werden gedaan. Pas dan heb je de zekerheid dat een bepaalde installatie zal werken.  GoLanTec biedt u vrijblijvend een wateranalyse aan. Dit geeft u de garantie op de juiste installatie en een goede ontijzering.

 test ter plaatse bij klant van ijzergehalte


logo Perfecte technologie, daar komt het op aan


© 2014 GoLanTec energietechniek | Oudenaardseweg 123 | B 9790 Wortegem-Petegem | Tel: 055 310242 Fax: 055 310242 | golantec@gmail.com
Webdesigner

Gebruik

Versie laatst bewerkt op 17/08/2014

Terug naar hoofdpagina