Gvožđe i mangan mogu biti u oksidovanom i redukovanom stanju.
UKLANJANJE GVOŽĐA IZ VODE
Ako se gvožđe nalazi u zemlji, obično je u oksidovanom stanju u obliku nerastvorljivih jedinjenja. Međutim, ako takvo zemljište dođe u dodir sa vodom, u kojoj zbog dekompozicije organskih materija dolazi do smanjivanja koncentracije rastvorenog kiseonika, onda se jedinjenja mangana redukuju u rastvorljiva jedinjenja. Gvožđe se relativno lako oksidiše kada se dovede u dodir sa vazduhom. Tako dobijena nerastvorena jedinjenja obično se uklanjaju sedimentisanjem i filtriranjem ili samo filtriranjem. Dovođenje vode u dodir sa vazduhom najbolje se postiže rasprskavanjem vode u sitne kapljice. Brzina mlaza vode koji prolazi kroz dizne treba da iznosi 12m/sec. Mlaz vode pada na filter od tucanika debljine sloja oko 2mm, na kome se nastavlja proces zračenja, a sem toga ranije izlučeno gvožđe na tucaniku, deluje kao katalizator i ubrzava izlučivanje vode iz gvožđa. Sa tucanika voda se obično odvodi na brzi peščani filter gde se zadržava talog izlučenog feri-hidroksida.
GVOŽĐE U VODI I ORGANSKE MATERIJE
Ako se gvožđe nalazi u vodi vezano sa organskim materijama, takve se vode obično ne mogu jednostavnom aeracijom osloboditi gvožđa u dovoljnoj meri. U takvim slučajevima gvožđe se može ukloniti oksidacijom pomoću oksidacionih sredstava snažnog dejstva: kalijum-permanganatom, hlorom, ozonom, vodoničnim superoksidom i dr.
Kad vazduh dođe u dodir sa gvožđevitim vodama, one se mute već pri koncentracijama gvožđa 0,2-0,3 mg/lit i imaju slab metalan ukus. Pri koncentraciji gvožđa iznad 1mg/lit voda ima jak i neprijatan ukus na mastilo. Izdvajanje pahuljica koje se pri tim koncentracijama dešava može začepiti cevi a može doći i do razmnožavanja bakterija koje konzumiraju gvožđe (Leptothrix, Gallionella, Spirophyllum...). One uzimaju iz vode bikarbonat gvožđa i pretvaraju ga u trovalentno gvožđe. Sluzave mase koje tako nastaju, svojim bujnim razvojem, još više začepljuju cevne vodove. Ako se iz vode odstrani gvožđe, pomenute bakterije će uginuti.
Voda u kojoj se nalazi gvožđe ne može se upotrebiti u farbarama, štavionicama, fabrikama lepka, industriji papira, kao ni u pivarama i mlekarama.
Otvoreni uređaji za uklanjanje gvožđa iz vode
Upotrebljavaju se onda kada podzemne vode koje u sebi imaju gvožđa i mangana treba aeracijom osloboditi od kiseline ili kada iz njih treba odstraniti sumpor vodonik. Sastoje se od uređaja za aeraciju, zatim od sabirnog rezervoara koji obično služi i kao taložnica za vodu, brzog peščanog filtera i rezervoara za čistu vodu.
Zatvoreni uređaji za uklanjanje gvožđa iz vode
Obično su jevtiniji nego otvoreni. Mogu biti jednostepni i dvostepeni. Jednostepeni se koriste kada koncentraccija gvožđa u vodi iznosi 3-4 mg/lit. Vazduh se dodaje vodi pomoću kompresora.
Kada voda sadži veliku količinu gvožđa i kad se ono teško izdvaja, koriste se dvostepeni uređaji. Prvi sloj se sastoji od krupnog filtarskog materijala dok se donji sloj sastoji od sitnijeg materijala. Pre prolaska kroz filtere vodi se dodaje vazduh.
UKLANJANJE MANGANA IZ VODE
Uklanjanje mangana iz vode ide teže. Mangan se nalazi u vodi kao bikarbonat, sulfat ili u organskom obliki, većinom kao pratilac gvožđa Ugljena kiselina koja se nalazi u vodi rastvara ga. Kao bikarbonat mangan se uklanja relativno lako a teže kao sulfat. U mnogim slučajevima rad bakterija olakšava uklanjanje mangana iz vode.
Uređaji za uklanjanje mangana iz vode
Kao i pri uklanjanju gvožđa prvo se primenjuje aeracija. Šljunčani filter uklanja mangan tek pošto je uhodan, tj. kada se u njemu obrazovalo dovoljno mangan-dioksida MnO2, što može trajati i mesecima.
Uklanjanje mangana iz vode vrši se u dva stepena:
- Mangan-dioksid koji se obrazovao u filteru uzima dvovalentni mangan.
- Oksidacija dvovalentnog mangana pri čemu se obrazuju dalje količine mangan dioksida..
Mangan-dioksid koji se kao produkt oksidacije manganovih soli obrazuje vrlo sporo, može se veštački ubrzati ako se šljunčani filter prelije kalijum-permanganatom.