Для многих регионов РФ проблема повышенного содержания железа, как в питьевой, так и технической воде стоит очень остро. Несмотря на широкое развитие водоочистных технологий, решение данной проблемы имеет определенные трудности, зачастую чисто экономические, поэтому развитие современных методов обезжелезивания направлено не только на увеличение эффективности, но и на снижение капитальных и эксплуатационных затрат, что выражается в таких показателях как энергоэффективность, малые габариты, простота эксплуатации, возможность полной автоматизации и пр.
В подземных водах железо чаще всего присутствует в двухвалентной форме в виде бикарбоната Fe(HCO3)2. Для извлечения растворенного двухвалентного железа сначала необходимо его окислить и перевести в нерастворимую форму с последующей фильтрацией образовавшейся взвеси. Для окисления железа используют кислород воздуха, хлор, озон, перманганат калия. Окисленные частицы отфильтровываются на зернистой загрузке (песок, антрацит, гравий, волокнистые инертные материалы). Однако в настоящее время широко применяются материалы, объединяющие эти два процесса – каталитические сорбционные загрузки. К ним относятся Бирм (Birm), пиролюзит, магнетит, Гринсенд, МТМ и их аналоги. При пропускании железосодержащей воды через слой каталитического материала происходит активное окисление железа и его перевод в нерастворимую форму с последующим задержанием в толще загрузки [1].
Помимо известных и широко применяемых зернистых каталитических загрузок для обезжелезивания воды, за последние несколько лет были созданы принципиально новые сорбционные материалы на основе волокнистых планарных структур. Так, был разработан волокнистый каталитический сорбент с пленкой из оксида марганца (MnO2), названный «Марганосорб» [2]. Использование данного материала ориентируется на очистку воды от ионов марганца, однако он может успешно применяться и для обезжелезивания. Результаты исследований показали, что сорбент обладает хорошей сорбционной емкостью по ионам железа (до 30 мг/г). Однако применение «Марганосорба» в имеющихся станциях обезжелезивания невозможно из-за значительных гидравлических сопротивлений большого слоя материала, поэтому основное использование сорбента осуществляется в картриджных (радиальных) фильтрах, что несколько ограничивает его распространение.