Tento článek se zabývá možnostmi odstranění železa a manganu z vody z pohledu teoretických předpokladů i praktických zkušeností.

Železo a mangan ve vodě jsou přítomny ve dvou formách, a to jako rozpustné, kdy se jedná se o dvoumocnou formu Fe²⁺ a Mn²⁺, a nerozpustné, ve formě vysrážených oxidů železa Fe₂O₃ a manganu MnO₂. Rozpustné formy železa a manganu ve styku s oxidační látkou přechází na formy nerozpustné. Jev, který zná každý, kdo užívá vodu z vrtu se zvýšenými obsahy železa – voda při odběru z vrtu je krásně čirá, ovšem ve styku se vzdušným kyslíkem dochází k její oxidaci za vzniku usazenin ve formě rzi, což je již zmiňovaný oxid železa.

K odstranění železa a manganu z vody se v podstatě používají dvě zcela odlišné technologie.

Prvý způsob zachytává železo i mangan již v jejich rozpustné formě pomocí speciální filtrační hmoty – iontoměničové pryskyřice, kde se tyto látky chemicky vážou. Železo i mangan lze pak zpětně z této filtrační látky vymýt. Výhodou tohoto způsobu je jednoduchost odstranění železa a manganu z vody, nevýhodou je současné odstranění dalších látek z vody, jako je vápník a hořčík. K proplachu a regeneraci filtrační náplně je pak nutno užít roztok sole (chloridu sodného). Tento způsob je ideální pro úpravu vody z vrtů, kde v redukčním prostředí je železo a mangan ve vodě v rozpustné formě.

Druhý způsob je vhodný pro nerozpustné formy železa a manganu, které se odstraňují filtrací. Pokud je železo a mangan ve vodě ve formě rozpustné, provede se jejich oxidace a tím se převedou do formy nerozpustné. K tomuto účelu se užívají speciální filtrační hmoty pod různým obchodním označením (birm, greensand, pyrolux, MTM a další) Jedná se v podstatě o preparované křemičité písky specifického složení a zrnitosti s různým podílem aktivní složky. Tou je oxid manganičitý MnO₂, který díky svým katalytickým a oxidačním účinkům oxidaci železa i manganu umožňuje.

Jak uvádí řada prodejců, tyto filtry stačí proplachovat pouze vodou v podstatě s nulovými provozními náklady. Ovšem tento způsob má značná omezení. Ve vodě musí být železo a mangan v nerozpustné formě. Pokud tomu tak není, musí voda obsahovat dostatečné množství rozpuštěného kyslíku tak, aby se železo i mangan do nerozpustné formy vysrážely a voda nesmí být kyselá.

Co se děje, když železo a mangan jsou v rozpustné formě a voda rozpuštěný kyslík neobsahuje? Zcela bezpečně se vysráží železo, ovšem na úkor rozkladu aktivní složky filtrační hmoty, zároveň se z ní do vody uvolňuje mangan v rozpustné formě:

MnO₂ + 2 Fe²⁺  + H₂Oà Mn²⁺ + Fe₂O₃ + 2 H⁺

V praxi se to projevuje tak, že filtr po instalaci funguje bezproblémově, zcela bezpečně zachytává železo, částečně též mangan. Ovšem po krátké době, řádově po týdnech, dochází k rozpadu aktivní složky (oxidu manganičitého) a obsah manganu za filtrem se začíná zvyšovat a jeho obsah ve vodě za filtrem je vyšší než před filtrem, filtr jakoby „vyrábí“ mangan. V další fázi filtr již nezachytává ani železo. Filtr již není funkční a filtrační náplň je nevratně znehodnocena.

Pokud je zdrojem vody vrt nebo jiný hlubinný zdroj, nelze odstranění železa a manganu z vody provádět pomocí filtrů, které se proplachují pouze vodou. Jak z hlediska teoretických předpokladů, tak i z hlediska praktických zkušeností.