Железо присутствует в воде повсеместно. Причем, повышенное содержание железа может быть как в водопроводной воде, подающейся по железным трубам насыщаясь из ржавчины с их стенок, так и в воде из скважин, поскольку во многих регионах подземные воды проходят через железосодержащие породы и приобретают повышенную концентрацию железа и часто марганца. Гигиенические нормы для питьевой воды, составляют: железо 0,3 (мг/л), марганец 0,1 (мг/л). Требования многих производств значительно выше.
Железо находится в воде в следующих формах:
- Двухвалентное – растворённое в виде ионов Fe2+;
- Трёхвалентное - ионы Fe3+ полностью гидролизуются в нерастворимый осадок или взвеси Fe(OH)3;
- Органическое железо – в комплексных соединениях с органическими кислотами,как правило, имеет коллоидную структуру;
- Бактериальное железо – продукт жизнедеятельности бактерий (железо находится в их оболочке).
В подземных водах присутствует, в основном, растворённое двухвалентное железо. Трёх валентное железо появляется после контакта такой воды с окислителем, чаще всего с воздухом. В поверхностных водах железо находится в уже окисленной форме, в органических комплексах и в железобактериях. Подход к очистке таких вод от железа различен.
Если в воде присутствует только трёхвалентное железо, в виде взвеси, что характерно для систем, питающихся через водонапорные башни, достаточно простого отстаивания или механической фильтрации на фильтрах с размером пор 5 (мкм).
Наиболее сложно удалить железо, входящее в состав органических соединений и биологических объектов. Такие соединения и объекты нужно либо разрушить, применяя сильные окислители, либо, наоборот, их агрегатировать коагулянтами, для создания условий их осаждения. Для удаления органических соединений, широко применяют сорбцию на активированных углях и ультрафильтрацию.
Самой распространенной задачей очистки воды от железа, в промышленности и муниципальном водоснабжении, является удаление растворённого двухвалентного железа и марганца. Для этого самой надёжной и экономически целесообразной технологией является окислительно-каталитический метод.
