La plupart des filtrations d’eau sont simples : si vous avez un contaminant, vous avez un ou deux choix de traitement. Le fer, cependant, est plus complexe. Il existe trois types de contamination par le fer et chaque type nécessite une stratégie de traitement différente. Différentes méthodes fonctionnent mieux pour cela divers contaminants, et ils ont souvent besoin d’eau avec un pH spécifique. Comment déterminez-vous quel système vous convient le mieux?
Les types de fer présents dans l’eau
Le fer de l’eau de source se présente sous trois formes : le fer(III), le fer(fer) et les bactéries.
Fer est une forme de fer oxydé, le même matériau qui compose la rouille. Il a une couleur rouge vif ou brune dans l’eau. Si vous laissez un verre d’eau contaminée par le fer, le fer finira par tomber en suspension. Cela laisse une couche de sédiments de fer dans le verre, tandis que l’eau reste claire.
Fer ferreux est un autre type d’oxyde de fer. Si l’eau ne contient pas d’oxygène, le fer forme des oxydes en réagissant avec le dioxyde de carbone. Les ions ferreux résultants ne changent pas la couleur de l’eau. Cela lui vaut le surnom « aquafer clair ». Si vous laissez reposer un verre d’eau contaminée, l’oxygène peut réagir avec le fer ferreux, le transformant en fer ferrique. Ce fer tombe de la suspension et forme de petits flocons au fond du verre.
Fer bactérien est un oxyde de fer formé par des bactéries chimiotrophes. Ces organismes tirent leur énergie des réactions utilisées pour fabriquer du fer ferreux. Ce fer laisse une couche visqueuse sur les réservoirs des toilettes, les adoucisseurs et les filtres à eau. Cette boue a également une odeur distincte, qui va des eaux usées brutes et du concombre aux œufs pourris. Ceci est souvent confondu avec la contamination par le soufre. Cette odeur est plus intense si l’eau est laissée pendant un certain temps. Il est courant que les gens remarquent l’odeur lorsqu’ils utilisent l’eau pour la première fois dans la maison après leur retour de vacances ou lorsqu’ils ouvrent un robinet rarement utilisé. Bien que les bactéries du fer ne soient pas toxiques, la boue qu’elles laissent est un terreau idéal pour les agents pathogènes. Cette boue obstrue également les tuyaux et les filtres.
Comment savoir si j’ai de l’eau contaminée au fer?
L’eau contaminée par du fer ferrique peut apparaître rouge ou brune, tandis que le fer bactérien se manifeste par un éclat huileux ou une boue grise, brune ou rouge à la surface de l’eau. Tous les types de fer ont un goût et une odeur métalliques et peuvent laisser des traces noires sur les aliments préparés dans cette eau.
Vous découvrirez peut-être que votre eau contient du fer si vous utilisez un agent oxydant. Par exemple, si vous utilisez du chlore pour choquer l’eau d’un puits ou pour traiter l’eau d’une piscine, le fer ferreux se transforme en fer ferrique. Soudain, l’eau de votre piscine ou de vos robinets est rouge ou brune.
Si vous pensez avoir du fer dans votre eau, faites-la tester. Le fer cause des problèmes majeurs au-dessus de 0,3 mg/L ou 3 PPM. Cependant, vous devrez peut-être filtrer de plus petites quantités de fer si cela affecte l’apparence ou le goût de votre eau.
Comment fonctionnent les filtres en fer ?
Quelle que soit la méthode de filtration, trois principes sont utilisés par les systèmes de traitement pour éliminer le fer :
Ces principes de filtrage fonctionnent sur la plupart des eaux de puits. Cependant, si votre eau contient beaucoup de fer, vous pourriez avoir des problèmes de fer colloïdal. Cette forme de fer n’a pas de charge électrique et ne peut donc pas être retenue par un média filtrant chargé. Un coagulant doit être ajouté à l’eau pour agglomérer le fer colloïdal pour l’élimination. Sans coagulant, vous auriez besoin d’un filtre qui fonctionne sur des particules aussi petites que 0,22 microns. Ce niveau de filtration est presque exclusif aux filtres à osmose inverse, mais les filtres RO ne peuvent traiter que de petites quantités de fer.
Voici comment ces principes de filtrage sont mis en pratique systèmes de déferrage.
Filtres échangeurs d’ions
Les filtres échangeurs d’ions, tels que ceux utilisés dans les adoucisseurs d’eau à base de sel, utilisent des supports qui attirent les ions de fer ferreux. Ces filtres ont des médias saturés de sel. Lors du passage de l’eau, les cations de fer sont attirés vers le milieu et échangent leur place avec le sel. Ces systèmes sont rentables, mais ont des limites importantes. En pratique, ces filtres ne sont efficaces que pour éliminer un maximum de 5 à 7 parties par million (PPM) de fer.
Ces filtres utilisent des médias qui se lient au fer et au calcium et ignorent le magnésium. Malheureusement, ce milieu est également plus attiré par le fer que par le sel, ce qui rend le lavage à contre-courant et le chargement difficiles. Ces systèmes sont également moins efficaces pour éliminer le fer lorsque l’eau a un pH supérieur à 7,3, et le fer ferrique peut obstruer le média filtrant sans lavage à contre-courant fréquent.
Les adoucisseurs d’eau à base de sel peuvent également éliminer le fer. Cependant, ils sont limités à des niveaux de contaminants allant jusqu’à 2 PPM. Lorsqu’ils sont utilisés de cette manière, ces filtres ne peuvent pas absorber autant de calcium et de magnésium, ce qui les empêche également de se ramollir. Ils doivent également être chargés deux à trois fois plus souvent pour arrêter l’accumulation de fer dans le média.
Milieux de dioxyde de manganèse
Le dioxyde de manganèse oxyde le fer, le sulfure d’hydrogène et le manganèse au contact. Cela élimine ces contaminants de la suspension afin qu’ils puissent être filtrés. Le sable vert a un revêtement naturel de dioxyde de manganèse et est utilisé dans les filtres depuis des décennies. Ces dernières années, des supports manufacturés tels que Pyrolox ont fait leur entrée sur le marché. Ce médium possède également un revêtement de dioxyde de manganèse, mais les granulométries sont plus fines, ce qui augmente la surface de contact avec l’eau. Cela fournit plus de filtration dans un espace plus petit. Le média de dioxyde de manganèse ne fonctionne qu’avec de l’eau dont le pH est compris entre 6,7 et 8,8 et se limite à filtrer 15 PPM de fer et de manganèse combinés. Il élimine également jusqu’à 5 PPM de sulfure d’hydrogène.
Entrefer et oxydants d’ozone
Un système d’entrefer utilise un réservoir de média avec une bulle d’air au sommet. L’eau est pulvérisée à travers cette bulle, exposant le fer à l’oxygène. La charge ionique du média filtrant piège les oxydes de fer résultants.
Le cycle de charge lave à contre-courant le média filtrant et expulse l’air du réservoir. Au fur et à mesure que le réservoir se remplit, une valve utilise le flux d’eau pour aspirer de l’air, créant ainsi une nouvelle bulle. Pour prévenir la rouille et la croissance bactérienne, ces systèmes effectuent généralement un rinçage tous les trois jours.
Il existe plusieurs types de supports utilisés pour piéger le fer et d’autres oxydes. En général, les médias de ces oxydants fonctionnent mieux avec un pH de l’eau compris entre 6 et 9. Chaque type de média a des limites spécifiques pour la capacité de filtration du fer, du manganèse et du sulfure d’hydrogène.
Les systèmes à base d’ozone fonctionnent exactement comme les systèmes à entrefer, sauf qu’ils ajoutent un générateur d’ozone au sommet du réservoir. Ce générateur utilise un arc électrique pour convertir l’O2 dans la bulle en O3. L’ozone est un meilleur oxydant que l’O2 atmosphérique, augmentant la capacité de filtration du système.
Injection chimique : chlore et peroxyde d’hydrogène
Le chlore et le peroxyde d’hydrogène sont de puissants agents oxydants. En tant que système d’entrefer, ils oxydent le fer, le manganèse et le sulfure d’hydrogène, les forçant à sortir de la suspension. Ces produits chimiques décomposent également les cellules, tuant les agents pathogènes et les bactéries du fer. Les effets ne sont pas instantanés, c’est pourquoi les systèmes d’injection de produits chimiques utilisent un réservoir de rétention pour donner aux oxydants le temps de faire leur travail.
Le peroxyde d’hydrogène se décompose naturellement en eau, hydrogène et oxygène. Le chlore est généralement filtré avec un filtre à charbon, ou le gaz est libéré dans un réservoir de stockage avant que l’eau n’entre dans le reste du système de plomberie. Pour accélérer les temps de cycle, ces systèmes sont souvent combinés avec des systèmes à entrefer ou au dioxyde de manganèse. L’injection chimique est la meilleure méthode de traitement des bactéries du fer.
