Concept : Waterzuivering
Techniekbeschrijving
Zandfiltratie wordt toegepast als voorzuiveringsstap wanneer het grondwater hoge ijzergehalten of onopgeloste vaste bestanddelen bevat. Bij ontijzering moet zandfiltratie worden voorafgegaan door beluchting van het grondwater voor de oxidatie van Fe (II) naar Fe (III). Zandfiltratie kan ook worden toegepast als nazuiveringsstap bij precipitatie/coagulatie/flocculatie. De zwevende deeltjes, bestaande uit ijzervlokken of precipitaten, worden gefiltreerd over een filterbed bestaande uit zand.
Er zijn discontinu terugspoelende en continu terugspoelende zandfilters. Discontinu terugspoelende zandfilters worden over het algemeen uitgevoerd in drukfilters. Het water wordt hierin onder druk gefiltreerd. Er bestaan enkellaags en dubbellaagsfilters.Wanneer de weerstand van het filterbed door het aangroeien van de filterkoek te hoog wordt, dient het zandfilter te worden teruggespoeld. Het terugspoelen (1 maal per dag, afhankelijk van het ijzergehalte) vindt in tegenstroom plaats met afwisselend lucht en water. Gezuiverd grondwater wordt uit een voorraadbekken in opwaartse of neerwaartse richting door het zandbed geleid waarbij het slib wordt verwijderd. Het terugspoelwater wordt opgevangen in een vuilwaterbuffer waarin het slib bezinkt. Na bezinking wordt het bovenstaande water weer over het zandfilter geleid. Het bezinksel of slib wordt separaat afgevoerd.
Bij continu terugspoelende zandfilters (Dynasand en ASTRASAND) wordt het slib continu verwijderd uit het zandbed met als gevolg dat de grondwateronttrekking continu met één filter kan blijven verlopen. De terugspoelstroom (circa 10 %) dient over een bezinker te worden geleid om slib te kunnen verwijderen. Een schoonwaterbuffer is niet nodig.
Toepassingsvoorwaarden
Bij ijzergehalten groter dan 15 mg/l moet worden overwogen voor zandfiltratie een bezinkstap toe te passen omdat anders de terugspoelfrequentie te hoog oploopt. Een terugspoelfrequentie van één tot twee keer per dag moet als maximaal worden beschouwd. Bij verwijdering van precipitaten (verwijdering van zware metalen door loog- of sulfidedosering) moet in combinatie met loogdosering rekening worden gehouden met afzetting van kalksteen in het zandfilter.
Bij sulfideprecipitatie kunnen de gevormde vlokken te klein zijn om voldoende te worden afgescheiden. Zand met een fijne korrelgrootte of microfiltratie zal dan moeten worden toegepast om een voldoende afscheiding van slib te verkrijgen.
Resultaten
Met behulp van zandfiltratie kunnen zwevende deeltjes uit het grondwater worden verwijderd tot circa 0,5 - 5 mg/l.
Kosten
De kosten van zandfiltratie zijn zeer sterk afhankelijk van het debiet en de concentratie zwevende verontreinigingen. De afgescheiden zwevende verontreinigingen dienen separaat te worden afgevoerd. Er moet rekening mee worden gehouden, dat het af te voeren bezinksel of slib valt onder de categorie gevaarlijke afvalstoffen. De afvoerkosten bedragen circa 125 EUR per ton.
De volgende kosten per m³ behandeld grondwater, exclusief afvoerkosten bezinksel, kunnen worden gehanteerd:
Debiet m³/uur Kostprijs per m³
tot 0,25 - 0,3 EUR per m³
0,25 - 0,6 7 EUR per m³
0,6 - 1,25 6 EUR per m³
Milieurendement
Het milieurendement van zandfiltratie is moeilijk aan te geven omdat deze techniek wordt gebruikt als voor- of nazuivering. Wel ontstaat in de vorm van het ijzerslib een afvalstof, die moet worden afgevoerd en gestort.
Ten aanzien van het energieverbruik kan worden opgemerkt dat pompenergie nodig is voor het overbruggen van de hoogte van het zandfilter en de leidingweerstand. Bij het terugspoelen van discontinu terugspoelende zandfilters is een terugspoelpomp en een compressor nodig. Bij continuzandfiltratie is slechts een relatief kleine compressor nodig om de mammoetpomp aan te drijven. Het energieverbruik bedraagt circa 0,5 kW/m³ water.
Energieverbruik 0
Reststoffen -
Ruimtegebruik -
Geluidshinder +
Geurhinder +
Ontwikkelingsstadium
Categorie 1
Er is met de techniek ruime ervaring opgedaan in de bodemsaneringspraktijk.
Leveranciers
De meeste aannemers kunnen een zandfilter leveren, verhuren en installeren.
Referenties
Grondwaterzuivering bij bodemsanering, RIVM Rapportnummer 772404001, januari 1995, NL.
J.P. Kramer en J.W. Wouters, DynaSand filtratie in de drinkwaterbereiding, H2O, (24), 1991, pp. 104 – 110.