project

Kennis boven water: vorming van ijzer-precipitaten in de bovenwaterlaag van snelfilters

Expert(s):
dr.ir. Dirk Vries, dr.ir. Martin Korevaar, dr. Bas van der Grift, Luuk de Waal MSc

  • Startdatum
    jan 01 2020
  • Einddatum
    dec 31 2021
  • Opdrachtgever
    Bedrijfstakonderzoek
  • samenwerkingspartner(s)

Stoffen die van nature in de bodem zitten, komen in het grondwater en uiteindelijk in het oppervlaktewater terecht. Een factor om rekening te houden bij de drinkwaterproductie. Hoge gehaltes aan ijzer zijn niet schadelijk voor de gezondheid, maar zorgen dankzij vorming van ijzer-precipitaten (neerslag) voor een onwenselijke gelige kleur van het drinkwater. Ook vergroten ze de kans op microbiële (na)groei in het leidingnet. Hoge gehaltes aan mangaan of arseen kunnen wel een gezondheidsrisico vormen. In dit project ligt de focus op ijzer, en hoe dit door zandfiltratie uit het grondwater kan worden verwijderd. Bij snelle zandfiltratie (snelfiltratie) binden de van nature voorkomende ijzerdeeltjes zich onder bepaalde condities aan andere metalen en aan de zandkorrels. Hierdoor ontstaat een filterende werking. De processen in de waterlaag bovenop het zandfilter kunnen bepalend zijn voor de werking van het zandbed. Belangrijk hierin zijn de vorming van ijzer-precipitaten en de oxidatie van ijzer. Met dit onderzoek beogen we het begrip van deze processen en verwijderingsmechanismen te vergroten, wat bijdraagt aan het oplossen van problemen in, of verbeteren van de bedrijfsvoering.

Onbegrepen effecten

Een voorbeeld uit de praktijk waarbij een verbeterde werking van snelfilters is geconstateerd, betreft dat van BrabantWater. Bij een grondwaterzuiveringslocatie van dit drinkwaterbedrijf is de intensiteit van ontgassing van het opgepompte grondwater teruggeschroefd, wat leidt tot een verbeterde ijzerverwijdering door de snelfilters. Hoe het achterliggende mechanisme precies werkt, is nog niet bekend. Wel heeft voorgaand bedrijfstakonderzoek (Ferramentum) aangetoond dat hoge alkaliniteit een vertraging van de vlokvorming (precipitatie) tot gevolg heeft.

Kennis boven water

In dit project wordt fundamentele kennis opgedaan over ijzerverwijderingsmechanismen bij verschillende samenstellingen van het (grond)water. Gekeken wordt naar het startpunt waar deze processen ontstaan: in de bovenwaterlaag van natte snelfilters. Zo komt letterlijk ‘Kennis boven water’.  De focus ligt op het verkrijgen van inzicht in:

  • de relatie tussen ijzeroxidatie en de samenstelling van de watermatrix, waaronder alkaliniteit;
  • de verhouding tussen (co-)precipitatiekinetiek en oxidatiekinetiek.

Met gedegen kennis over ijzer-gerelateerde processen kan de bedrijfsvoering van snelfilters worden geoptimaliseerd en zijn oorzaken van slecht functionerende filters effectiever te bepalen.