آهن محلول در آب بصورت آهن دوظرفیتی Fe(II) است. آهن محلول پس از اکسیداسیون به صورت آهن سه ظرفیتی Fe(III) در می آید. آهن سه ظرفیتی در مرحله بعد، تبدیل به اکسید آهن Fe(OH)3 می شود که نامحلول بوده و بسادگی با فیلتراسیون فیزیکی قابل جدا شدن از آب خواهد بود. برای اکسیداسیون و تبدیل هر میلیگرم آهن دو ظرفیتی به آهن سه ظرفیتی، 0.5 میلیگرم ازن مورد نیاز است. از آنجائیکه فرآیند اکسیداسیون تنها تبادل یک الکترون است، واکنشی است که به سرعت اتفاق می افتد. در صورت وجود همزمان آهن و منگنز در آب و تزریق ازن، ابتدا ازن صرف اکسیداسیون کل آهن شده و سپس اکسیداسیون منگنز شروع می شود. بهترین بازه pH برای اکسیداسیون مناسب آهن توسط ازن، بازه 6 تا 9 می باشد.
یکی از دیگر از مزایای استفاده از ازن برای حذف آهن از آب چاه، این است که ازن باعث از بین رفتن کامل “باکتری آهن” (Iron Bacteria) در آب می شود. تقریباً در تمامی آبهای چاه حاوی آهن، مقادیری از باکتری آهن نیز وجود دارد. باکتری آهن علیرغم بیماریزا نبودن، باعث تشکیل و رشد تدریجی لایه های بیوفیلم در بستر فیلترها و سیستم های لوله کشی و بروز مشکلاتی در آنها خواهد شد. با استفاده از ازن، این مشکل به کلی مرتفع می شود.
حذف منگنز
منگنز محلول در آب با فرمول شیمیایی Mn(II) پس از اکسید شدن توسط ازن، به دی اکسید منگنز MnO2 تبدیل شده و با توجه به نامحلول بودن آن، توسط فیلتراسیون قابل جداسازی از آب است. در فرآیند اکسیداسیون منگنز، به ازای هر میلیگرم منگنز Mn(II)، حدود 0.9 میلیگرم ازن مورد نیاز است. بهترین pH برای اکسیداسیون مناسب منگنز توسط ازن، حدود 8 می باشد.
در اکسیداسیون منگنز توسط ازن می بایست به یک نکته دقت داشت. اکسیداسیون بیش از اندازه منگنز، موجب تولید یون پرمنگنات (MnO4-) محلول در آب می شود. این ماده براحتی می تواند از فیلتر شنی عبور می کند. هرچند که پس از گذشت مدت زمانی حدود 20 تا 30 دقیقه، یون پرمنگنات مجدداً به دی اکسید منگنز تبدیل می شود، اما بهتر است طراحی و میزان تزریق ازن به نحوی باشد تا حتی الامکان از این پدیده جلوگیری شود.
فیلتراسیون
آهن و منگنز اکسید شده توسط ازن، تبدیل به ذرات نامحلولی در آب می شوند که بخوبی توسط فیلترهای فیزیکی جذب می شوند. از آنجائیکه ذرات اکسید آهن و منگنز به مرور زمان باعث گرفتگی فیلتر می شوند، استفاده از یک دستگاه فیلتر شنی قابل بک واش بعد از تزریق ازن بشدت توصیه می شود.
فیلترهای شنی با توجه به سادگی نگهداری و همچنین طول عمر بالای سیلیس، از پر استفاده ترین تجهیزات در سیستم های حذف آهن و منگنز از آب به شمار می آیند. در جاهائیکه نیاز به تولید آب تصفیه شده با جریان دائم و پیوسته می باشد، می توان از دو فیلتر شنی موازی استفاده کرده و زمان بک واش آنها را طوری تنظیم نمود که همواره یک فیلتر در مدار قرار داشته باشد