Avjerning

Vann med høyt jerninnhold (> 0,2 mg/l) må behandles. Jernholdig vann er vanligvis redusert eller oksygenfattig vann, der jernet som oftest foreligger oppløst i toverdig form som Fe²⁺. Jern er et tungmetall som normalt finnes i jordskorpen som oksid. Ved sig kommer vann med et oksygeninnhold som avtar med tiden gjennom biologiske prosesser, i kontakt med disse oksidene i dypere jordlag. Ved lavt oksygeninnhold blir jernoksid redusert gjennom biologiske stoffskifteprosesser, og jernet som da frigjøres, løses opp i vannet. Jern som er oppløst i vann, er riktignok fysiologisk ufarlig og ikke humantoksisk, men det fører til inkrustasjoner og avleiringer i rørledninger, armaturer (perlatorer) og maskiner (f.eks. vaskemaskiner). Det kan også oppstå problemer på grunn av mikroorganismer som Gallionella. Ved oksidasjon av toverdig jern til treverdig jern benytter disse organismene den frigjorte energien som energikilde. De danner under optimale betingelser geleaktige klumper som kan føre til enorme problemer.
Av alle disse grunnene er avjerning (og manganfjerning) i tillegg til filtrering blant de aller eldste vannbehandlingsmetodene.

Biologisk avjerning
Metoden med biologisk avjerning – som beskrevet ovenfor - har knapt noen betydning lenger innenfor tekniske rammer, den finner hovedsakelig bare sted i naturen. En stabil prosess krever nemlig streng overholdelse av prosessrelevante parametere som lavt oksygeninnhold, pH-verdi, CO₂-innhold, redox-spenning osv. Når det gjelder drikkevannbehandling, har denne prosessen derfor knapt noen betydning i dag.

Kjemisk avjerning
Den kjemiske avjerningen skjer gjennom enkel oksidasjon med oksygen. I litteraturen finnes det svært forskjellige angivelser for reaksjonshastigheter, og de fleste stemmer ikke med praktiske erfaringer. Faktum er at det toverdige jernet som er løst opp i vannet, svært raskt oksiderer med oksygen til uløselig treverdig jernoksidhydrat FeO(OH). En avgjørende størrelse for oksidasjonen er oksygeninnholdet i vannet, det betyr altså at oksygenet i gassform først må løses opp i væsken vann.
Oksygeninnholdet og gasstilførselssystemet og blandingsystemet er derfor prosessrelevante størrelser.

Oksidasjon med luftoksygen
Ved lavt jerninnhold brukes luft før filteret blandet med råvann til oksidasjonen. Luft inneholder imidlertid bare ca. 21 % oksygen og 78 % nitrogen. Derfor er det ved høyere jerninnhold behov for større luftmengder, store reaksjonsbeholdere (oksidatorer) og stort dimensjonerte utluftningssystemer.
Oksidasjon med luftoksygen anbefales derfor bare for mindre anlegg og ved lavt jerninnhold.

Oksidasjon med oksygen
Med oksygengeneratorer kan oksygenet i luften konsentreres til inntil 95 %. Nitrogenet med sine knapt 5 % spiller ikke lenger noen forstyrrende rolle. Ved hjelp av venturi-/injektorsystemet kan oksygenet løses svært effektivt opp i vannet. Oksidasjonen av jernet skjer svært hurtig og krever ikke store reaksjonsbeholdere. Det tilbakeholdte jernoksidhydratet danner flak, er derfor lett å skille ut og fører med tiden til økning av differensialtrykket i filteret. Tilbakespylingen skjer vanligvis avhengig av påfyllingen og dermed av gjennomstrømningsmengden. En særdeles aktiv avjerning (< 0,01 mg/l) oppnås spesielt ved høyt jerninnhold i råvannet, med klassisk flerlagsfiltrering med forutgående oksygenanriking. Bruk av membrananlegg (mikro-/ultrafiltrering) til avjerning kan overveies ved lavt jerninnhold.