Żelazo i mangan występują w wodach podziemnych w postaci soli Fe i Mn oraz innych związków chemicznych, najczęściej jednak są to węglany i siarczany. Woda transportowana za pomocą odpowiednich instalacji służy do użytku komunalnego i przemysłowego. Niestety obecność związków żelaza i manganu znacznie pogarsza parametry użytkowe wody: niekorzystnie wpływają one na jej smak i zapach, wytrącają się w postaci żółtego osadu na urządzeniach sanitarnych i armaturze oraz pozostawiają ślady np. na pranych ubraniach, a także powodują zatykanie się rurociągów. Z tego względu odżelazianie i odmanganianie wody jest koniecznością. Proces ten przeprowadza się z wykorzystaniem złożonych reakcji fizykochemicznych. Konieczne jest wykonanie napowietrzania, zmiany pH oraz filtracji. Wysokiej jakości odżelaziacz wody przeprowadzi te procesy z wysoką wydajnością.

Odżelazianie

Żelazo obecne jest w wodzie w postaci bezbarwnej, dwuwartościowej, bądź w formie utlenionej, trójwartościowej, wytrącającej się w postaci czerwonego osadu. Odżelazianie wody wymaga zmiany postaci związków Fe z rozpuszczalnej na nierozpuszczalną. Odbywa się to poprzez napowietrzanie (za pomocą sprężarki lub inżektora), w wyniku którego z wody usuwany jest wolny dwutlenek węgla, co zwiększa jej pH. Im wyższe pH, tym odżelaziacz wody daje lepsze rezultaty. Następnie zachodzi hydroliza związków żelaza, które przechodzą w wodorotlenki Fe(OH)2, a te utleniane są przez obecny w wodzie tlen do wodorotlenków nierozpuszczalnych, wytrącających się w formie osadu. Zatrzymywany jest on na złożu filtracyjnym. Odżelazianie wody jest znacznie łatwiejsze do przeprowadzenia niż jej odmanganianie.

Odmanganianie

W przypadku usuwania manganu z wody konieczne jest zastosowanie katalizatorów, ponieważ sole Mn hydrolizują znacznie trudniej niż związki żelaza, ze względu na ich wysoką trwałość. Katalizatorami są tlenki manganu. Osadzają się one na złożu w filtrze ciśnieniowym i powodują hydrolizę soli manganu do postaci wodorotlenków Mn(OH)2. Odmanganianie wody również wymaga zastosowania napowietrzania wody, w wyniku którego powstałe wodorotlenki utleniają się i wytrącają się w postaci nierozpuszczalnych Mn(OH)3. Cały proces zachodzi najlepiej przy pH większym niż 10. Dla jego największej efektywności potrzebna jest również odpowiednio gruba warstwa tlenków manganu na filtrze. Niekiedy zachodzi też konieczność alkalizowania wody wodorotlenkiem wapnia. Dzieje się tak, gdy woda jest bardzo zakwaszona (kwasem siarkowym i dwutlenkiem węgla). Odmanganianie wody może być również utrudniane przez znajdujące się w wodzie związki azotu, zwłaszcza amoniak. Należy wtedy zwiększyć ilość dostarczanego powietrza, gdyż tlen w dużej mierze zostaje użyty do utlenienia związków azotu, więc brakuje go to efektywnego utleniania wodorotlenków manganu.

Jak widać odżelazianie i odmanganianie wody jest bardzo skomplikowanym i złożonym procesem. Stosuje się w tym celu odżelaziacz wody, który tworzą specjalne złoża. Mogą to być kruszywa mineralne pochodzenia naturalnego oraz granulowane materiały filtracyjne o dużej porowatości. Każdy odżelaziacz wody musi charakteryzować się silnymi właściwościami utleniającymi i umożliwiać bardzo efektywną katalizę.