Une eau contenant du fer ne se compose généralement pas d’un seul sel de fer dissous identifiable. Selon les conditions d’oxydoréduction, le pH et les autres constituants, le fer peut se présenter sous forme de Fe(II) dissous, de complexes, de particules ou de produits solides issus de la corrosion ou de minéraux. Des sels de fer sont également utilisés délibérément dans le traitement de l’eau et les procédés industriels.
Comment interpréter une analyse : Les analyses d’eau indiquent généralement la teneur en fer dissous et/ou en fer total, et non le sel d’origine. Les sels ferreux et ferriques se dissocient dans l’eau, et le fer ferrique peut s’hydrolyser pour former des flocs ou des précipités riches en fer. Les composés ci-dessous sont représentatifs des usages et des effluents liés à l’eau ; cela ne signifie pas qu’ils sont tous présents dans chaque source d’eau.
Sels et composés du fer courants dans les eaux et effluents concernés
| Sel ou forme du fer | Formule / description | Application / secteur / lieu d’utilisation typique | Eaux et effluents dans lesquels on les rencontre généralement |
|---|---|---|---|
| Sulfate ferreux | FeSO4, souvent fourni sous forme hydratée, par exemple FeSO4·7H2O | Traitement de l’eau et des eaux usées ; également fabrication de produits chimiques, traitement de surface des métaux et autres usages industriels. | Solutions de dosage et eaux résiduaires des stations de traitement ; bains de décapage et solutions issues du travail des métaux et de la fabrication de produits chimiques, lorsque ce sel est utilisé. |
| Chlorure ferrique | FeCl3, fourni sous forme solide ou en solution aqueuse | Coagulant pour le traitement de l’eau potable et des eaux usées ; également utilisé pour la gravure et le traitement de surface des métaux. | Solutions de dosage du coagulant et eaux de lavage, résidus du traitement des eaux usées et effluents des procédés de traitement des métaux. |
| Sulfate ferrique | Fe2(SO4)3, généralement fourni sous forme hydratée ou en solution | Coagulant à base de fer pour le traitement de l’eau et des eaux usées, et réactif dans les procédés industriels. | Solutions de dosage du coagulant, résidus de traitement et eaux de lavage industrielles lorsque du sulfate ferrique est utilisé. Dans l’eau, il s’hydrolyse ; il ne reste pas simplement sous forme de molécules intactes de Fe2(SO4)3. |
| Chlorure ferreux | FeCl2, souvent présent dans des solutions de procédé acides | Intermédiaire ou sous-produit du décapage de l’acier et de la fabrication de produits chimiques à base de fer ; utilisé dans certains procédés de traitement. | Bains de décapage usés, eaux de rinçage du traitement de surface des métaux et eaux de procédés de fabrication de produits chimiques à base de fer. L’acidité et la concentration en chlorures varient considérablement selon le procédé. |
| Fer ferreux dissous dans une eau riche en bicarbonates | Fe2+ associé aux bicarbonates et à d’autres contre-ions ; « bicarbonate ferreux » est une désignation conventionnelle et non, généralement, un sel stable identifié séparément dans les analyses courantes de l’eau. | Géochimie naturelle en conditions réductrices et pauvres en oxygène. | Certaines eaux souterraines et eaux de mine. Au contact de l’oxygène, le Fe(II) dissous peut s’oxyder et former des solides riches en fer, selon le pH et les autres conditions. |
| Sidérite (carbonate de fer) | FeCO3 ; minéral peu soluble | Minéral sédimentaire contenant du fer et constituant des dépôts incrustants ; ce n’est pas un sel couramment présent sous forme librement dissoute dans l’eau ordinaire. | Eaux souterraines réductrices, sédiments et boues d’exploitation minière ou de traitement des minerais ; sa dissolution dépend du pH et de la chimie des carbonates. |
| Oxydes et oxyhydroxydes de fer | Parmi les exemples figurent les phases FeOOH et les oxydes de fer mixtes ; leur composition varie. | Produits de corrosion et précipités formés lorsque le fer dissous s’oxyde ou que l’eau de procédé est neutralisée. Il s’agit de solides, et non de sels de fer dissous. | Dépôts couleur rouille, boues de traitement, filtres et solides décantés issus du traitement des eaux souterraines, de la corrosion et du traitement des eaux usées industrielles. |
Élimination du fer et options de traitement
Le procédé approprié dépend de l’état d’oxydation et de la forme du fer, de sa concentration, du pH, de l’oxygène, de l’alcalinité, de la matière organique, des autres métaux et de la qualité d’eau requise. Un échantillonnage représentatif et des analyses aident à distinguer le fer dissous des particules et à déterminer si le fer provient de l’eau d’alimentation, du dosage de réactifs de traitement ou de la corrosion.
| Problématique de traitement de l’eau | Approche envisageable | Points importants pour la conception |
|---|---|---|
| Fe(II) dissous dans une eau souterraine pauvre en oxygène | Aération ou oxydation contrôlée, suivie d’un temps de contact et d’une filtration. | Les vitesses d’oxydation et de précipitation dépendent du pH, de l’alcalinité, des besoins en oxygène ou en oxydant, du temps de contact et des constituants concurrents. Les eaux de lavage à contre-courant des filtres et les boues ferrugineuses doivent être gérées. |
| Particules fines de fer ou fer associé à la matière organique naturelle | Coagulation/floculation, clarification et filtration ; d’autres prétraitements peuvent être évalués. | La matière organique, le pH et les propriétés des particules influent sur la dose de coagulant nécessaire et sur la séparation. Des essais en laboratoire ou à l’échelle pilote peuvent aider à confirmer les performances. |
| Fer dans une eau industrielle ou une eau de procédé acide | Ajustement du pH et précipitation suivis d’une séparation solide-liquide, ou solution de récupération adaptée au procédé. | L’acidité, la charge en fer, les sulfates/chlorures, les autres métaux et les teneurs résiduelles souhaitées influent sur la consommation de réactifs, les caractéristiques des solides et la gestion des déchets. |
| Fer à l’état de traces ou présent avec d’autres sels dissous | L’échange d’ions ou un traitement membranaire peuvent être envisagés après un prétraitement approprié. | Le fer particulaire ou oxydé peut colmater les milieux filtrants et les membranes. Il faut évaluer les différentes formes du fer, le prétraitement, la gestion du concentrat ou des solutions de régénération, ainsi que la composition globale de l’eau. |
| Fer ajouté volontairement comme coagulant | Optimiser la coagulation, la clarification et la filtration en fonction de l’objectif de traitement. | Les teneurs résiduelles en fer, la production de boues et les performances du traitement dépendent de la dose, de l’alcalinité, du pH et de la maîtrise du procédé ; l’objectif peut être d’éliminer d’autres contaminants, et non le fer lui-même. |
Pour en savoir plus sur la présence du fer dans l’eau et son traitement général, consultez Le fer dans l’eau, le fer dans les eaux souterraines ainsi que les pages de Lenntech consacrées à la coagulation et à la floculation et à la filtration sur sable.
Discuter d’une eau ou d’un effluent de procédé contenant du fer
Communiquez les résultats d’analyse disponibles, le débit, les conditions de fonctionnement et l’objectif du traitement. Ces informations permettent de déterminer s’il convient d’évaluer l’oxydation suivie d’une filtration, la précipitation ou un procédé de séparation plus complet.
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Pour discuter d’une eau ou d’un effluent de procédé contenant du fer, contactez Lenntech à l’adresse info@lenntech.com.
Dernière révision : 7 novembre 2026, par Lenntech.
Sources et lectures complémentaires
- Organisation mondiale de la Santé : fiche d’information sur le fer dans les Directives de qualité pour l’eau de boisson.
- Union européenne : directive relative à la qualité des eaux destinées à la consommation humaine (UE) 2020/2184.
- Agence américaine de protection de l’environnement (EPA) : normes secondaires et recommandations relatives à l’eau potable.
- Agence américaine de protection de l’environnement (EPA) : profil de la chaîne d’approvisionnement du chlorure ferrique et utilisations dans le traitement de l’eau.
- Autorité sanitaire de l’Oregon : fer et manganèse dans les eaux souterraines.
- Service géologique des États-Unis : fer dans les eaux souterraines et comportement à l’oxydation.