Welke filters helpen om water van ijzer te zuiveren?

De veilige hoeveelheid ijzer in water ligt tussen 0,1-0,3 mg/l, maar in de praktijk kan het gehalte 10 keer hoger zijn. Daarom rijzen de vragen: hoe verwijdert u ijzer uit water, is deze reiniging noodzakelijk en hoe bepaalt u de samenstelling van het water?

IJzer kan in water in verschillende vormen voorkomen:

• tweewaardig (oplosbaar);
• driewaardig (onoplosbaar);
• organisch: oplosbaar (polyfosfaten), bacterieel en onoplosbaar (colloïdaal).

Om een geschikt reinigingssysteem te kiezen, moet u niet alleen het ijzergehalte, maar ook de vorm ervan kennen.

Hoe bepaalt u de concentratie ijzer in water?

In een stedelijk waterleidingnet wordt een verhoogd ijzergehalte altijd veroorzaakt door stalen waterleidingbuizen. Simpel gezegd: roest van het leidingnet mengt zich met het water, maar lost niet op. De eenvoudigste manier om roest (driewaardig ijzer) vast te stellen, is door het water in een doorzichtig vat te laten bezinken. Als er na een paar uur een roodachtig bezinksel op de bodem ontstaat, is het tijd om veiligheidsmaatregelen te nemen en het water van driewaardig ijzer te ontdoen.

Tip

Roestplekken op de wastafel, het bad of het toilet zijn een duidelijk teken dat roest uit de leidingen uw kraan bereikt. Bij dergelijke 'symptomen' moet u van diagnose overgaan tot het oplossen van het probleem.

Uit artesische putten komt water met opgelost ijzer (tweewaardig) het huis binnen. Een verhoogd gehalte kan visueel worden vastgesteld: het water wordt licht geelachtig. Maar de kleurverandering treedt niet altijd op. In dat geval helpt een zwakke oplossing van kaliumpermanganaat. Als u een roze oplossing toevoegt aan water met een verhoogd ijzergehalte, verandert de kleur in geelbruin.

Colloïdaal ijzer kan aanwezig zijn als het water uit een ondiepe put wordt gehaald, waar oppervlaktewater binnendringt. In dat geval blijft het bezonken water troebel en slaat de suspensie van dergelijke ijzermoleculen niet neer. Als er een vlies op het wateroppervlak ontstaat, bevat het water ijzerbacteriën.

Als het water uit de kraan de bovengenoemde kenmerken of een metaalachtige smaak heeft, moet u een reinigingssysteem kiezen. Om dit zo efficiënt mogelijk te doen, moet u een watermonster naar een laboratorium brengen. Met de onderzoeksresultaten kunt u het juiste ontijzeringssysteem kiezen.

Reinigingsmethoden

Er zijn twee soorten methoden om ijzer en zijn verbindingen uit water te verwijderen: met en zonder chemicaliën. Als er filters met chemicaliën worden gebruikt, moet u controleren of deze worden bijgevuld.

Filtratie kan op de volgende manier worden uitgevoerd:

• beluchting;
• ionenreiniging;
• membraanfiltratie, waaronder osmotische zuivering;
• ultrafiltratie;
• sedimentatie;
• mechanische zuivering.

U dient te weten dat er geen universele methode bestaat die alle soorten verontreinigingen verwijdert. Daarom is het van groot belang om vast te stellen welk type verontreiniging aanwezig is.

Mechanische reiniging

Systemen voor mechanische filtratie (mechanische patroonfilters) hebben hun waarde bewezen. Ze zijn geschikt als u water wilt zuiveren van grove fracties onoplosbaar ijzer (roest). Voor het verwijderen van oxiden worden propyleenpatronen en patronen met fijnkorrelig granuliet gebruikt.

Ze worden voornamelijk gebruikt in appartementen en huizen met een centrale watertoevoer, omdat het op deze manier onmogelijk is om water uit een put te zuiveren. Mechanische filters worden ook gebruikt in vrijstaande woningen, maar dan met voorafgaande oxidatie (beluchting) van de metaalverbindingen.

De methode van mechanische zuivering met macrofilters (grootte van de vastgehouden deeltjes – meer dan 15 µm) wordt gebruikt voor de voorzuivering van water. Patronen met een maaswijdte van 5 µm worden geïnstalleerd voor fijnfiltratie.

Tip

Voorfiltratie of een groffilter houdt grote fracties tegen, waardoor fijnmazige patronen veel langer meegaan.

Ionenfiltratie

Waterzuivering met behulp van ionenwisseling is een reagensmethode waarmee de ionensamenstelling van water selectief kan worden gewijzigd. Als het de bedoeling is om ijzer te verwijderen, worden in de filters katalytische harsen met verschillende fractietoevoegingen als ionenwisselaars gebruikt. Deze vervangen de metaalionen door natriumionen.

Het reactiemedium verliest na verloop van tijd zijn capaciteiten, maar kan worden geregenereerd. Hiervoor wordt citroenzuur of keukenzout (een oplossing) gebruikt. Het voordeel van deze methode is dat het ontharden geen neerslag van hardheidszouten veroorzaakt en niet alleen roest verwijdert, maar ook in water opgeloste metalen, waaronder mangaan. Tot de nadelen behoort dat katalytische harsen slechts gedeeltelijk worden geregenereerd onder invloed van een zoutoplossing en na 2-3 jaar hun capaciteit volledig uitputten.

Beluchting

In water dat uit een artesische put komt, bevinden zich verschillende metaalverbindingen, waaronder tweewaardig ijzer in opgeloste toestand. Omdat het onmogelijk is om water uit een put kwalitatief te zuiveren zonder voorafgaande oxidatie van tweewaardig ijzer, wordt de beluchtingsmethode toegepast, dat wil zeggen het verzadigen van water met zuurstof. Hierdoor gaat het metaal van een opgeloste toestand over in een onoplosbaar oxide, waarna het met een mechanisch of ander filter kan worden verwijderd.

Beluchting kan zowel onder druk als zonder druk worden uitgevoerd.

1. Bij beluchting zonder druk wordt het water in een oxidatietank gebracht, waar het wordt verneveld en gestraald. Het stralen gebeurt met behulp van sproeiers of een injector. De oxiden hopen zich op de bodem van de beluchtingstank op, die periodiek moet worden gereinigd – twee tot vijf keer per jaar, afhankelijk van de mate van waterverontreiniging.
2. Drukbeluchting vindt plaats in een statische mixer of een beluchtingskolom. Deze vormen een contactkamer, waarin water wordt toegevoerd (tot ongeveer tweederde gevuld), en lucht wordt via een buis op het niveau van het midden van de kolom/mixer ingebracht. Op deze manier wordt er geborreld met belletjes van een verzadigd luchtmengsel en vindt oxidatie van tweewaardig ijzer plaats. Bovendien vindt er in de kolom op de grens van water en lucht extra (secundaire) beluchting plaats, die de zuiveringskwaliteit verhoogt.

Omgekeerde osmose

Het omgekeerde osmose-zuiveringssysteem is de meest geavanceerde fijnfilter met voorzuivering. Met behulp van omgekeerde osmosemembranen vindt er een kwalitatieve filtratie van drinkwater plaats, waarbij alle onzuiverheden worden verwijderd. Het voorfilter, dat in het systeem is ingebouwd, houdt onoplosbare metaaldeeltjes met een fractie groter dan 0,5 micron en anorganisch ijzer, opgelost in het water, tegen.

De hoofdfase van de zuivering wordt uitgevoerd door een membraan met poriën van 0,0001 µm, onder invloed van een drukverschil. Hierdoor worden de moleculen van zuiver water gescheiden van water met een hogere dichtheid (verzadigd met organische ijzerverbindingen en andere verontreinigingen), dat in het afvoersysteem terechtkomt. Het nadeel van een omgekeerd osmosefilter is alleen de lage productiviteit. Een dergelijke zuiveringsgraad is echter alleen nodig voor drinkwater en water om te koken, en met een dergelijk volume kan omgekeerde osmose gemakkelijk omgaan.

Filter met vulmateriaal en terugspoelsysteem

Waterfiltratie met vulmateriaal behoort tot de bezinkings- en reagensmethoden. Het is noodzakelijk voor de waterbehandeling van water uit putten wanneer de beluchtingsmethode om technische redenen niet geschikt is of onvoldoende is. Als filtermateriaal (vulling) worden de gepatenteerde materialen Birm, Manganese Greensand, MTM, Pyrolox gebruikt. Het vulmateriaal vermindert de benodigde tijd voor oxidatie honderden keren.

Een automatische ontijzeraar voor vrijstaande huizen is als volgt opgebouwd.

• De filterbehuizing – een cilinder – is gevuld met filtermateriaal.
• In het bovenste deel van de behuizing is een automaat met timer en debietmeter geïnstalleerd. De functie ervan is het wijzigen van de waterstroomrichting na een bepaalde tijd tijdens filtratie en regeneratie.
• In de cilinder loopt een wateropvoerbuis door de gehele laag vulmateriaal heen.
• Met een flexibele slang is de cilinder verbonden met een reagenstank.

Tijdens de filtratiecyclus stroomt het water door het vulmateriaal, stijgt via de wateropvoerbuis omhoog en verlaat het zuiveringssysteem. Wanneer de regeneratiecyclus begint, wordt het water van bovenaf in de wateropvoerbuis gevoerd. Het doet de laag filtermateriaal opzwellen en spoelt de neergeslagen ijzerverbindingen weg. Daarna voert de automaat een reagensbehandeling van het filtermateriaal uit, die de chemische activiteit ervan herstelt.

Wat moet u kiezen?

Om een filtersysteem correct te kiezen, moet u, zoals hierboven al aangegeven, een wateranalyse in een laboratorium laten uitvoeren. Dit is veel goedkoper dan een filter te kiezen door middel van vallen en opstaan, en het helpt ook om het optimale filtersysteem te bepalen. De installatie van filters hangt ook af van het doel waarvoor het water nodig is.

Fijnfilters zijn overbodig als het gaat om waterbereiding voor huishoudelijke (wassen, douchen) of technische doeleinden. Maar voor drinkwater is hun aanwezigheid vaak verplicht - afhankelijk van de resultaten van laboratoriumonderzoek.