Hierro (Fe) y manganeso (Mn) pueden presentarse en el agua en una de las siguientes formas dependiendo del pH, el potencial redox y la temperatura:
Disuelto: ferroso (Fe2+) y manganoso (Mn2+). Para que puedan ser eliminados necesitan ser oxidados para formar complejos insolubles. El hierro ferroso (Fe2+) es oxidado a óxido férrico (Fe3+), el cual forma fácilmente el complejo insoluble hidróxido de hierro Fe (OH)3. El Manganeso reducido (Mn2+) es oxidado a (Mn4+), el cual forma (MnO2) insoluble.
En partículas: estado férrico (Fe3+) y mangánico (Mn4+).
Coloidal: partículas muy pequeñas (difíciles de asentar y filtrar).
Son varios los métodos posibles para la desferrización del agua:
Adición continua de productos químicos oxidantes como permanganato potásico:
Este sistema elimina eficazmente tanto hierro como manganeso. Sin embargo, se debe controlar cuidadosamente la dosis ya que muy poco permanganato no oxidaría todo el hierro y manganeso y un exceso puede causar un color rosado del agua.
Por otro lado, además de un filtro, se necesitan equipos de dosificación (depósitos de preparación y bomba de dosificación) y el sistema requiere un consumo de reactivo.
Oxidación y filtración mediante lecho filtrante. Destacaremos dos medios filtrantes:
Pirolusita. Es un compuesto de dióxido de manganeso que oxida el hierro y manganeso presentes en el agua, que pasan a una forma insoluble y precipitan quedando retenidos en el lecho filtrante. Posteriormente se eliminan en el contralavado. El lecho filtrante no se consume durante el proceso, por lo que el tiempo de vida útil es muy alto, limitado únicamente por las pérdidas que se producen durante los lavados.
Tiene una serie de limitaciones:
Concentración máx. de hierro: 5 mg/l.
Concentración máx. de manganeso: 1 mg/l.
O2 disuelto mínimo: 20% de la concentración de Fe + Mn.
pH mínimo: 6,8.
La limitación en la concentración máxima suele resolverse con decantaciones previas, de forma que la Pirolusita actúe como sistema de afino.
Katalox light. Es un compuesto de clinoptilolita (zeolita) recubierto con dióxido de manganeso. La concentración máxima de hierro es de 3.000 mg/l., superando ampliamente a la pirolusita en este aspecto y evitando los pretratamientos de decantación previa.Tiene una calidad de filtración de hasta 3-5 micras. Puede trabajar a pH 6 y el oxígeno disuelto no es esencial. El consumo de agua para retrolavados es mucho más reducido en comparación con los medios filtrantes convencionales. Además, es el único medio disponible para la eliminación de arsénico, acetona, etilenglicol, formaldehidos y otros contaminantes.