Procédé

Comment notre déferriseur retire-t-il le fer de l’eau ?

Notre système utilise les éléments naturels présents dans les forages pour oxyder le fer.

Notre concept permet de développer naturellement et de façon importante la prolifération des Ferro bactéries pour oxyder le fer.

Les ferrobactéries

La plupart des ferrobactéries sont autotrophes, c’est-à-dire qu’elles utilisent le gaz carbonique CO2 ou les bicarbonates (HCO3-) de l’eau, comme source de carbone.

Il existe trois groupes principaux de ferrobactéries :

Les bactéries filamenteuses (engainées) facilement reconnaissables à l’examen microscopique, comme par exemple, « Leptothrix », ce genre est aérobie, hétérotrophe (c’est-à-dire qui utilise le carbone organique).

Les bactéries pédonculées avec un seul genre « Gallionella ». C’est une bactérie aérobie, autotrophe, qui développe à partir d’une pellicule de terrain (grain de sable) de longs pédoncules filamenteux, torsadés du fait de la rotation permanente de la bactérie sur elle-même.

Les bactéries vraies ou eubactériales (coques, bâtonnets, vibrions, etc. .).

Les bactéries du fer (et du manganèse) sont très répandues dans la nature, non seulement dans les eaux souterraines, les puits, les stations de traitement d’eau, les tuyauterie d’eau brute ou d’eau traitée, mais également dans les sources, les étangs, sur les sédiments des lacs, etc. …

L’ensemencement naturel des installations de traitement pose donc, en général, et surtout dans le cas du fer, peu de problèmes.

Leurs conditions de croissance sont essentiellement :

  • la température
  • le PH, l’oxygène dissous, le potentiel Redox
  • le Rh (il s’agit d’une fonction combinée du pH et du potentiel Redox)
  • la concentration en fer et en manganèse
  • la salinité
  • la teneur en matière organique.

Les risques de limitation des bactéries du fer seront très rares dans les eaux naturelles. La seule condition impérative est de les placer dans des conditions de pH et de potentiel redox (c’est-à-dire de Rh) correspondant à leur domaine d’activité.

Description des modes d’action des bactéries du fer :

La déferrisation biologique, dans son principe, ne diffère pas fondamentalement des procédés d’oxydation (à l’air) et de filtration.

Il s’agit d’un phénomène de nature catalytique, qui induit une oxydation du fer permettant de combiner les phases d’oxydation et de filtration dans un seul appareil, même si le pH est inférieur à 7.

Quel est le procédé biologique ?

Ce système comportera simplement un filtre avec une charge très spécifique :

1- procédé d’oxygénation,
2- lavage du filtre biologique.

Traitement des volumes d’eau :

Compacticité des installations biologiques, possibilité de traiter des grands volumes.

La présence de fer dans les eaux souterraines résulte directement de son existence naturelle dans les formations rocheuses souterraines et de l’eau de précipitation qui s’infiltre à travers ces formations. Au fur et à mesure que l’eau se déplace à travers les roches, une partie du fer se dissout et s’accumule dans les aquifères qui servent de source aux eaux souterraines.
Étant donné que les formations rocheuses souterraines de la Terre contiennent environ 5% de fer, il est courant de trouver du fer dans de nombreuses régions géographiques du monde.
Le fer dans l’eau se trouve généralement sous trois formes principales et rarement dans des concentrations supérieures à 10 milligrammes par litre ou parties par million (mg / l ou ppm):
• Le «fer à eau claire» est une forme ferreuse non visible (Fe2 +). du fer dissous se trouve dans l’eau qui n’est pas exposée à l’oxygène, comme dans les puits et les sources.
• ‘Bactéries de fer’ – Le fer dissous contribue grandement à la croissance des bactéries du fer. Ces bactéries forment des couches de boue de couleur foncée sur les parois internes des tuyaux du système.

Le problème

Dans les eaux de surface, telles que les rivières et les lacs, le fer dissous n’est presque jamais retrouvé, car il réagit avec l’oxygène, forme des composés insolubles et s’évacue hors de l’eau. Cependant, dans les eaux souterraines telles que les puits et les sources, le fer est le produit chimique dissous le plus courant. Bien que son utilisation dans l’eau potable ne soit pas considérée comme causant de problèmes de santé chez l’homme, elle est plutôt désagréable en raison des mauvaises odeurs qu’elle répand, de son goût et de sa couleur rouillés, de son toucher sur la peau et les cheveux et de sa tendance à tacher les vêtements.
En outre, la présence de fer dissout favorise la croissance des bactéries du fer, qui forment des couches de boue de couleur sombre sur la face interne des tuyaux d’un système. La boue est ensuite libérée dans le réseau par les fluctuations du débit d’eau, ce qui entraîne une accumulation de saleté et des dommages à la plomberie.
Le problème du fer dissous est mis en évidence dans la figure 1, prise dans la ville de Ramenskoe (banlieue de Moscou), où des puits locaux contenant 0,8 à 4 mg / l de fer servent de source d’eau potable à la ville. En fait, l’inconfort dans cette ville est si grave que des bouteilles d’eau minérale sont fournies aux clients de l’hôtel pour les laver.
La plupart des pays ont accepté une norme relative à l’eau potable (esthétique, non liée à la santé) avec une teneur maximale en fer de 0,3 ppm. L’eau provenant de sources à forte teneur en fer doit être traitée avant de pénétrer dans un système d’approvisionnement en eau municipal.
Dans le même temps, le fer est un nutriment essentiel pour l’homme, avec un apport quotidien recommandé de 5 milligrammes. Par conséquent, les agences officielles de l’eau et de l’environnement de nombreux pays ont établi une limite secondaire pour le fer dans l’eau potable, basée sur des considérations esthétiques (niveau de contamination maximum secondaire – SMCL).
Dans des pays tels que les États-Unis, le Canada, la Grèce, l’Iran, la Russie et d’autres, le SMCL pour le fer dans l’eau de boisson est de 0,30 mg / L (milligrammes par litre) ou ppm (parties par million).

Solutions primaires

En général, il existe deux technologies d’élimination du fer bien connues parmi lesquelles choisir. Toutefois, il convient de noter que ces technologies ne sont pas applicables à toutes les conditions locales et que les responsables doivent évaluer chacune d’elles en fonction de leurs besoins spécifiques:
• Contournement du problème
• Suppression de la concentration en fer des concentrations supérieures à 0,3 ppm

Contourner le problème

Parfois, le simple fait de trouver une autre source d’eau peut s’avérer la solution la plus rentable
• Dans les cas où des sources d’eau alternatives sans fer sont trouvées à proximité, le coût d’installation de lignes de transport doit être comparé au coût de retrait du fer. eau locale.
• Dans les cas de puits avec des niveaux élevés de fer, il peut être considéré possible de forer dans différents aquifères au lieu d’utiliser les puits contaminés afin de contourner le problème. Il peut également être possible de mélanger de l’eau provenant de différentes sources afin de respecter la norme de teneur en fer.
Malheureusement, il est impossible de contourner le problème lorsque le fer a contaminé de grands aquifères ou lorsque des sources d’eau alternatives sont trop éloignées.

Élimination du fer par oxydation et filtration

En cas de concentrations de fer supérieures à 0,3 ppm, la séquestration n’est pas possible et le fer doit donc être éliminé physiquement de l’eau.
L’élimination du fer dissous est un processus en deux étapes:
• La première étape consiste à oxyder le fer dissous et à le transformer d’une forme soluble en une forme ferrique insoluble, où les petites particules de fer oxydées (rouille) sont mises en suspension dans l’eau.
• Dans la deuxième étape, il est nécessaire d’éliminer les particules en suspension de l’eau. Ce processus est régulièrement effectué par filtration et son succès dépend entièrement de la qualité du processus de filtration. Une filtration inadéquate et insuffisante peut compromettre l’ensemble du processus d’élimination du fer.

Oxydation du fer
Il existe de nombreuses méthodes pour oxyder le fer, notamment le ramollir à la chaux ou en utilisant des agents tels que le dioxyde de chlore (ClO 2 ), l’ozone (O 3 ) ou le permanganate de potassium (KMnO 4 ). Toutefois, l’aération est la méthode la plus économique, la plus respectueuse de l’environnement et la plus couramment utilisée pour l’oxydation du fer.
Le fer est facilement oxydé par l’oxygène atmosphérique et le processus d’aération fournit l’oxygène dissous nécessaire à la transformation du fer en une forme insoluble, sans utilisation de produits chimiques. Il faut 0,14 ppm d’oxygène dissous pour oxyder 1 ppm de fer.
Il convient de noter que le processus d’aération nécessite un contrôle minutieux, car un débit d’air insuffisant ne pourra pas oxyder correctement le fer. Parallèlement, si le débit d’air est trop élevé, l’eau peut devenir saturée en oxygène dissous et devenir corrosive.
Deux méthodes d’aération sont couramment utilisées: disperser l’eau dans l’air et faire barboter de l’air dans l’eau. D’autres méthodes d’aération comprennent l’utilisation de plateaux en cascade, d’aérateurs à cônes et de calculs à l’air poreux.
Il est important de mener à bien le processus d’aération en prévoyant au moins 20 minutes de temps de rétention avant la filtration. Cela se fait régulièrement en installant un réservoir de réaction en aval du bassin d’aération. Le pH de l’eau ayant une incidence sur le temps de réaction, il est nécessaire de surveiller et de corriger le pH pendant le processus de rétention.

Technologies de filtration courantes
Après l’étape d’oxydation, le matériau précipité (Fe (OH) 3) doit être éliminé de l’eau, soit par filtration, soit par sédimentation puis par filtration.
De nombreuses technologies de filtration peuvent être utilisées pour éliminer le fer oxydé de l’eau, notamment les filtres en acier, les filtres à tamis en couches, les filtres à disque, les filtres à média profond, les fibres textiles et les filtres à cartouche.
Une technologie de filtration courante est la filtration en profondeur de média, dans laquelle les filtres éliminent les particules de fer oxydées à travers une épaisse couche de sable, de gravier ou d’autres matériaux granulaires. Avec cette méthode, le débit de filtration dépend de la taille de la surface active de la litière, ainsi que de la vitesse à laquelle l’eau traverse le filtre.
Cependant, la méthode de filtration des milieux présente des inconvénients majeurs, notamment un pourcentage très élevé d’eau rejetée. De plus, les bactéries du fer font que les particules du média collent ensemble et permettent à l’eau non filtrée de s’écouler librement à travers les interstices créés dans le média filtrant. En fin de compte, la qualité de la filtration diminue avec le temps et la litière malpropre favorise le développement des bactéries et d’autres organismes indésirables.

Filtration microfibre pour l’élimination du fer
La filtration microfibre autonettoyante est une nouvelle technologie alliant l’efficacité de la filtration par filtration à cartouche aux faibles coûts opérationnels associés aux technologies de filtration autonettoyante. Il s’est avéré très efficace pour éliminer les particules de fer oxydées générées par un processus d’oxydation régulier de l’eau contaminée par du fer dissous.
Le composant de base de cette technologie est la cassette, qui est un média filtrant constitué d’une plaque en plastique rigide rainurée sur laquelle des fils textiles multicouches ont été enroulés. Le type et la tension du fil, ainsi que le nombre de couches, définissent le degré de filtration, qui peut aller de 20 à 2 microns.
Les cassettes sont connectées à un tuyau collecteur et forment un ensemble unifié. les emballages sont attachés les uns aux autres pour former une cartouche, qui est ensuite installée dans le logement du filtre.
L’eau contenant le fer oxydé s’écoule à travers les filets, dans les rainures et à travers le tuyau collecteur jusqu’au système du client.
Les grosses particules de fer sont immédiatement bloquées à la surface des multiples couches de fil, tandis que les particules plus fines qui pénètrent dans la surface sont emprisonnées plus profondément dans les couches de fil. Lorsque le fer est arrêté, la pression différentielle du filtre augmente progressivement.
La séquence d’autonettoyage commence lorsque la pression différentielle atteint un niveau prédéfini. Il projette des jets d’eau à haute pression à travers les couches de filetage de la cassette. Les jets heurtent le mur en plastique et sont poussés vers l’arrière. Cela crée une tache puissante qui chasse les particules de fer piégées des couches de filetage de la cassette vers le système de drainage.
L’un des avantages importants de la technologie microfibre autonettoyante par rapport à la filtration sur sable est la capacité de surmonter le principal inconvénient déjà mentionné – la prolifération des bactéries du fer, qui permet aux particules du média traditionnel de s’agglutiner et permet à l’eau non filtrée de s’écouler librement à travers les interstices. entre les bosses. Ce phénomène est entièrement évité grâce à la technologie des microfibres, en raison de la nature même de la structure de la cassette.
De plus, le pourcentage d’eaux rejetées utilisant la technologie de filtration à microfibres est bien inférieur à celui de la filtration sur sable. Cela réduit considérablement les coûts énergétiques et opérationnels de l’ensemble du processus d’élimination du fer.

Disposition du système de retrait du fer

La figure 6 est un schéma typique d’un système de filtration à microfibres permettant de filtrer des particules de fer oxydées dans une installation d’élimination du fer.

Conclusions

La présence de fer dans l’eau est un défi auquel de nombreux opérateurs sont confrontés. Pour décider de la meilleure façon de retirer le fer de votre système d’eau, il est important de peser le pour et le contre de chaque solution présentée dans cet article, du point de vue de la faisabilité et de l’environnement, ainsi que d’analyser les solutions à court et à long terme. incidence financière à long terme sur l’ensemble du système.

Pour de nombreuses personnes, les puits privés constituent une excellente alternative aux sources d’eau publiques locales. Dans la plupart des cas, les puits privés fournissent une eau savoureuse et exempte de produits chimiques, contenant des minéraux et des nutriments essentiels. Ces sources d’eau souterraine sont également rentables et respectueuses de l’environnement.

Si vous êtes parmi les 43 millions estimés

Et puisque l’EPA ne réglemente pas les puits privés et n’impose pas de normes ou de critères obligatoires pour chaque puits, vous êtes seul responsable de la sécurité de votre eau.

Le fer est un élément naturel qui représente environ cinq pour cent de la croûte terrestre. Quand il pleut, l’eau de pluie pénètre dans le sol et se déplace à travers les roches et le sol. Une partie du fer se dissout ensuite et s’accumule dans des aquifères qui servent de sources d’eau souterraine pour les puits.

Par conséquent, il est important de savoir si l’eau de votre puits est contaminée par du fer, de quelle manière elle affecte votre maison et quelles mesures vous pouvez prendre pour protéger votre eau de boisson.

 

Signes de contamination par le fer et effets sur votre maison

Bien qu’il n’y ait aucune preuve que la consommation d’eau contaminée par du fer soit nocive pour la santé, cela peut faire toutes sortes de ravages dans votre ménage. Voici quelques effets courants du fer dans votre eau de boisson:

1. Goût et odeur métalliques

Le fer peut donner à votre eau un goût et une odeur métalliques désagréables, ce qui peut le rendre difficile à boire. Lorsque le fer à repasser se combine avec du thé, du café et d’autres boissons, il produit un aspect noir et encre et un goût affreux. En outre, si vous faites cuire des légumes dans de l’eau contenant du fer, ils risquent de prendre une apparence plus sombre et peu attrayante.

2. Bactéries De Fer

Les «bactéries de fer» sont naturellement présentes dans les sols peu profonds et les eaux souterraines et peuvent envahir l’eau de votre puits lorsqu’il est construit ou réparé. Le fer dans votre eau de puits favorise la croissance de cette bactérie et d’autres types de bactéries. Ainsi, si vous remarquez une boue rougeâtre, brune ou jaune de couleur foncée dans votre évier, votre baignoire ou votre réservoir de toilette, il peut y avoir des «bactéries de fer» dans votre eau. Cette boue peut également obstruer les tuyaux et les accessoires de plomberie et rendre vos drains malodorants. Bien que la plupart des odeurs proviennent du soufre.

3. Taches sur le linge et la vaisselle

Lorsque vous utilisez de l’eau contaminée par du fer dans votre lave-linge, vos vêtements, vos draps et vos serviettes peuvent se décolorer avec des taches de couleur orange. La même chose vaut pour les plats qui passent par votre lave-vaisselle.

4. Taches sur les appareils de plomberie et les surfaces

Même à de faibles concentrations, le fer peut laisser des taches similaires sur les accessoires, la vaisselle, les comptoirs, etc. Ces taches sont non seulement désagréables et désagréables, mais elles peuvent être difficiles à éliminer.

Lutte contre la contamination par le fer: la solution la plus efficace

Il existe plusieurs options pour éliminer le fer de votre eau, mais la méthode de traitement idéale dépend du type de fer dans votre eau, ainsi que d’autres facteurs. Si ce n’est déjà fait, faites analyser votre eau afin de déterminer le type et la quantité de fer présent dans votre eau de boisson, ainsi que le pH de l’eau et l’oxygène dissous. Une analyse en laboratoire peut aider à déterminer l’étendue du problème et les solutions de traitement possibles.

Mais quels que soient les résultats des tests, un système de filtration d’eau de qualité supérieure pour toute la maison (avec technologie UV) est probablement le moyen le plus efficace et économique pour éliminer le fer de votre eau de boisson. Ces systèmes enlèveront jusqu’à 95% du fer à repasser de l’alimentation en eau de votre maison et protégeront vos appareils de plomberie et vos appareils consommant de l’eau des taches, de la rouille et du limon. Cela signifie plus de taches, de décoloration et de tartre sur votre linge, votre vaisselle, vos éviers, vos baignoires et vos réservoirs de toilettes. En outre, la plupart des filtres à eau de qualité supérieure pour la maison peuvent éliminer le mauvais goût et l’odeur et aider à prévenir la croissance des bactéries.

Parmi les meilleurs systèmes de puits privés sur le marché, le système de filtration d’eau Springwell ULTRA Whole House Well est probablement le plus puissant. Ce modèle spécifique combine un système de puits pour toute la maison, un système de filtration du carbone pour la maison et un adoucisseur d’eau sans sel pour vous offrir un système qui élimine non seulement le fer et d’autres contaminants courants, mais prévient également l’accumulation de calcaire dans vos conduites, appareils de plomberie, et plus.

En outre, ce système d’eau de puits utilise le filtre oxydant SpringWell à injection d’air, la technologie UV (en option), la cristallisation assistée par matrice (TAC) et d’autres technologies innovantes pour lutter contre le fer dans votre eau. Vérifiez ici !

Verdict

La présence de fer dans l’eau de puits privés est un problème récurrent pour de nombreux propriétaires. Pour déterminer la meilleure option de traitement, il est préférable de faire analyser l’eau. Si vous voulez un système complet qui cible et élimine le fer et les autres contaminants courants tels que le plomb, le soufre, les bactéries, etc., de votre eau de boisson, un système de filtration de l’eau de la maison entière est la solution.

Filtre de 450 litres

Filtre de haute capacité de filtration, permet de déférriser des eaux très chargées en fer (10mg). Pour les taux plus élevés nous pouvons faire une étude sur demande

Filtration de la partie basse

Permet d’assurer des lavages de qualité, le média filtrant ne peut pas s’échapper du filtre lors du contre lavage

Filtration de la partie haute

Lavages automatiques

Cette vanne de très haute qualité permet de programmer des lavages personnalisés suivant le taux de fer et la consommation d’eau.
 

Eau remplie de fer avant le traitement

Lors du lavage, nous remarquons la couleur de l’eau indiquant une forte présence de fer oxydé et piégé par notre média filtrant.

Eau après le traitement

Après 15 à 20 minutes de recyclage, l’eau sort limpide, prête à être consommée.