Inzicht in ijzerchemie helpt ons chemische putverstopping en ontijzering te doorgronden. Resultaten uit het 'post-pensionering'-onderzoek van Kees van Beek

KWR-onderzoeker Kees van Beek heeft zich na zijn pensionering gebogen over de theorie van de ijzerchemie, omdat de ijzerchemie niet alleen relevant is voor het optreden van chemische putverstopping, maar ook voor de ontijzering in de drinkwaterbereiding. Bij de ontijzering zijn drie processen te onderscheiden: homogene, heterogene en biologische ijzeroxidatie. Bij een hogere pH van het grondwater, zoals bij duinwaterbedrijven, domineert homogene oxidatie. Homogene oxidatie verloopt traag en leidt daarom vooral in terreinleidingen tot verstopping. Bij lagere pH, zoals in de meeste andere grondwaterwinningen, spelen heterogene oxidatie en biologische oxidatie de grootste rol, met als resultaat ernstige chemische en biologische verstopping van het putfilter. Van Beeks onderzoek leverde niet alleen een verklaring op voor de waargenomen putverstoppingen onder verschillende omstandigheden, maar is ook van toepassing op een belangrijk proces bij de drinkwaterbereiding, de ontijzering van grondwater – ook een ijzeroxidatieproces. Waar bij putverstopping de omstandigheden vastliggen, zijn bij ontijzering tijdens de drinkwaterzuivering de condities wél te optimaliseren. Van Beek: “Ik heb veel hulp gehad van technologen uit de drinkwatersector en KWR. Door hun ervaringen met ontijzering in de zuivering te vergelijken met optreden van chemische putverstopping en af te zetten tegen de theorie van de oxidatie van ijzer door zuurstof, was het mogelijk een grotere vinger achter de ontijzering te krijgen.” Dat leidde bijvoorbeeld tot de suggestie om het ontijzeringsproces anders in te richten, zodat de kwaliteit van het verwijderde ijzerslib meer te sturen is naar de behoefte voor hergebruik.

Understanding iron chemistry helps us understand chemical well clogging and iron removal in drinking water preparation. Results from Kees van Beek’s ‘post-retirement’ research
KWR researcher Kees van Beek studied iron chemistry after he retired because iron chemistry is not only relevant for the occurrence of chemical well clogging but also for the removal of iron in the preparation of drinking water. Three processes are distinguished in iron removal: homogeneous, heterogeneous and biological iron oxidation. When groundwater has a higher pH, as at the dune waterworks, homogenous oxidation predominates. Homogenous oxidation is a slow process and therefore leads to blockage, particularly in field lines, conveying the abstracted groundwater from the well to the treatment plant. At lower pH levels, as in most other groundwater abstractions, heterogeneous oxidation and biological oxidation are relevant, resulting in serious chemical and biological well clogging. Van Beek’s research not only provided an explanation for the observed well clogging under various conditions but also applies to a vital process in the preparation of drinking water, removal of iron from groundwater – also an iron oxidation process. Whereas in well clogging conditions are fixed, in iron removal during drinking water treatment, conditions may be optimised. Van Beek: “I got a lot of help from technologists from the drinking water sector and from KWR. By comparing their experiences with iron removal during drinking water preparation with the occurrence of chemical well clogging and comparing these experiences with the chemistry of the oxidation of iron by oxygen, it was possible to get a better understanding of the iron removal process. This resulted, for example, in the suggestion to remove iron in such a way that the quality of the produced iron sludge better suits further use as raw material.