järn är en av de vanligaste metallerna i jordskorpan. Det förekommer naturligt i vatten i löslig form som järnjärn (bivalent järn i upplöst form Fe2 + eller Fe (OH)+) eller komplexform som järnjärn (trivalent järn: Fe3+ eller utfälld som Fe(OH) 3). Förekomsten av järn i vatten kan också ha ett industriellt ursprung; gruvdrift, järn-och stålindustri, metallkorrosion etc.,
i allmänhet utgör järn inte någon fara för människors hälsa eller miljön, men det ger obehag av estetisk och organoleptisk natur. I själva verket ger järn en rostfärg till vattnet, vilket kan fläcka linne, sanitära anläggningar eller till och med livsmedelsindustriprodukter. Järn ger också en metallisk smak till vatten, vilket gör det obehagligt för konsumtion. Det kan också vara ursprunget till korrosion i avlopp avlopp, på grund av utvecklingen av mikroorganismer, ferrobacteriesna.,
i kolsyrat vatten är vattnets redoxpotential sådan att det möjliggör en oxidation av järnjärn i järnjärn som fälls ut sedan i järnhydroxid, Fe (OH)3, vilket möjliggör ett naturligt avlägsnande av upplöst järn.
4 Fe2+ 3 O2 –> 2 Fe2O3
Fe2O3 + 3 H2o –> 2FE(OH)3
formen av järn i vatten beror på vatten pH och redoxpotentialen, vilket visas i Pourbaix diagrammet av järn nedan. Vanligtvis har grundvatten en låg syrehalt, sålunda en låg redoxpotential och lågt pH (5,5 – 6.,5)
Pourbaix diagram över järn
men grundvatten är naturligt anaeroba: så järn förblir i lösning och därför är det viktigt att ta bort det för en vattenanvändning.
eliminering av järnjärn, genom fysikalisk-kemiska sätt, erhålls genom att höja vatten redoxpotentialen genom oxidation tack vare syre i luften och detta genom enkel ventilation. I fallet med surt vatten kan behandlingen kompletteras med en korrigering av pH. sålunda oxideras järnjärn i järnjärn, vilket utfälls i järnhydroxid, Fe (OH)3., Fällningen separeras sedan från vatten genom filtrering på sand eller dekantering. Nederbördsstadiet genom kemisk oxidation kan också utföras med de starkare oxidanterna, såsom klordioxid (ClO2), Ozon (O3) eller kaliumpermanganat (KMnO4).
denna eliminering kan utföras genom kaskad-eller sprutning av utomhussystem (för ett acceptabelt maximalt innehåll på Fe2+ 7mg.L-1) kallas gravitationssystem., Dessa system kräver en betydande plats på marken, men förutom en enkel och billig exploateringskostnad möjliggör de också aggressiv CO2 och vätesulfid (H2S) avlägsnande. Det finns också trycksystem, som förutom deras kompaktitet gör det möjligt att behandla vatten vars Fe2+ – koncentrationer mellan 7 och 10mg.L-1.
schema för borttagning av järn
järn finns ofta i vatten i komplexa former. För att elimineras begär järnkomplexerad en koagulationsstadium, som kommer in mellan oxidation och filtrering.,
anmärkning : tack vare mikroorganismer är det möjligt att avlägsna järn från vatten på biologiskt sätt. Faktum är att det finns många bakterier, vars metabolism och därmed deras överlevnad, är relaterade till oxidationen av järn. Detta biologiska avlägsnande kräver dock villkor som är specifika för pH, temperaturen, redoxpotentialen etc