fierul este unul dintre cele mai abundente metale ale crustei pământului. Apare în mod natural în apă sub formă solubilă ca fier feros (fier bivalent sub formă dizolvată Fe2 + sau Fe(OH)+) sau sub formă complexată ca fierul feric(fier trivalent: Fe3+ sau precipitat Ca Fe (OH)3). Apariția fierului în apă poate avea, de asemenea, o origine industrială ; industria minieră, industria siderurgică, coroziunea metalelor etc.,
În general, fierul nu prezintă un pericol pentru sănătatea umană sau pentru mediu, dar aduce neplăceri de natură estetică și organoleptică. Într-adevăr, fierul dă o culoare rugină apei, care poate pata lenjeria, instalațiile sanitare sau chiar produsele din industria alimentară. Fierul oferă, de asemenea, un gust metalic apei, făcându-l neplăcut pentru consum. De asemenea, poate fi la originea coroziunii în canalele de scurgere, datorită dezvoltării microorganismelor, ferobacteriilor.,
în apa gazoasă, potențialul redox al apei este de așa natură încât permite o oxidare a fierului feros în fierul feric care precipită apoi în hidroxidul de fier, Fe(OH)3, permițând astfel o îndepărtare naturală a fierului dizolvat.
4 Fe2+ 3 O2 –> 2 Fe2O3
Fe2O3 + 3 H2O –> 2Fe(OH)3
forma de fier în apă depinde de apă, pH-ul și potențialul redox, așa cum se arată în diagrama Pourbaix de Fier de mai jos. De obicei, apele subterane au un conținut scăzut de oxigen, deci un potențial redox scăzut și un pH scăzut (5,5 – 6.,5)
diagrama Pourbaix de Fier
cu toate Acestea apele subterane sunt în mod natural anaerobe: deci, fier rămâne în soluție și, prin urmare, este important pentru a elimina-l pentru o utilizare a apei.
eliminarea fierului feros, pe cale fizico-chimică, se obține prin creșterea potențialului redox al apei prin oxidare datorită oxigenului din aer și aceasta prin ventilație simplă. În cazul apei acide, tratamentul ar putea fi suplimentat cu o corecție a pH-ului.astfel, fierul feros este oxidat în fier feric, care precipită în hidroxid de fier, Fe(OH)3., Precipitatul este apoi separat de apă prin filtrare pe nisip sau decantare. Etapa de precipitare prin oxidare chimică poate fi efectuată și cu oxidanții mai puternici, cum ar fi dioxidul de clor (ClO2), ozonul (O3) sau permanganatul de potasiu (KMnO4).
această eliminare poate fi efectuată prin sisteme în cascadă sau pulverizare în aer liber (pentru un conținut maxim acceptabil de Fe2+ de 7 mg.L-1) cunoscut sub numele de sisteme de gravitație., Aceste sisteme necesită un loc semnificativ pe teren, dar, pe lângă un cost de exploatare ușor și ieftin, fac posibilă și eliminarea agresivă a CO2 și a hidrogenului sulfurat (H2S). Există, de asemenea, sisteme de presiune, care, pe lângă compactitatea lor, fac posibilă tratarea apei ale cărei concentrații Fe2+ între 7 și 10mg.L-1.
schema sistemului de eliminare a fierului
fierul se găsește adesea în apă în forme complexe. Pentru a fi eliminat, complexul de fier necesită o etapă de coagulare, care vine între oxidare și filtrare.,
observație: datorită microorganismelor, este posibilă îndepărtarea fierului din apă pe cale biologică. Într-adevăr, există multe bacterii, al căror metabolism și astfel supraviețuirea lor, sunt legate de oxidarea fierului. Cu toate acestea, această îndepărtare biologică necesită condiții specifice pentru pH, temperatură, potențialul redox etc