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地下水の除鉄・除マンガン

日本国内の一般的な地下水には必ずと言えるほど鉄とマンガン含まれています。これは鉄やマンガンが他の金属に比べて地殻中の溶存量が高く、地下水中の炭酸ガスにより容易に溶かされ、地下水へ混入するためです。

地下水は地中で嫌気性雰囲気であるため、鉄やマンガンは低電荷数のイオン状で存在し、無色透明です。しかしながら、地上へ揚水すると空気中の酸素や次亜塩素酸ナトリウムなどの酸化剤により酸化されることで発色し、また不溶性の無機化合物を生成します。

例えば、下の写真は鉄が30mg/L程度含まれている水です。揚水直後は左側の写真のように無色透明ですが、そのまま数時間放置させると右側の写真のように赤褐色に着色しました。これは水中の2価の鉄イオンが酸化されて、3価の不溶解性の水酸化第2鉄(Fe(OH)3)となり析出するためです。

  • 揚程直後の鉄を含んだ地下水
  • 揚程してから3時間後の地下水

このような着色障害以外にも鉄やマンガンが含まれた水を使用すると、配管中に鉄やマンガンの酸化物が付着し、下の写真のように配管が閉塞することがあります。配管が閉塞すると所定量の水が得られないことや、水中に付着物が混入したりする等のトラブルとなるために注意が必要です。

鉄やマンガンによって閉塞した配管

従いまして地下水中に鉄やマンガンが含まれている場合、これらを速やかに除去する必要があります。水道水の場合、飲料水適合基準として鉄を0.3mg/L以下、マンガンを0.05mg/L以下まで処理することが義務付けられています。

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