Độ cứng, độ màu, nhiễm phèn, sắt, nhiễm kim loại nặng,… là các vấn đề đối với việc xử lý nước. Trong xử lý nước cấp, tiếp theo độ cứng, sự hiện diện của sắt và mangan có thể là vấn đề phổ biến nhất mà người tiêu dùng và ngành công nghiệp xử lý nước phải đối mặt. Mức độ cho phép đối với sự hiện diện của sắt trong nước cấp là 0.5 mg/l và đối với mangan là 0.05 mg/l. Sắt và mangan vượt mức tối đa cho phép trong nước là nguyên nhân làm nước đổi màu, gây ra các vấn đề đối với đường ống dẫn nước.

Sắt phần lớn hiện diện trong đất, trong nước chỉ chứa một phần nhỏ do lấy từ đất và từ quá trình ăn mòn trong đường ống dẫn nước làm bằng sắt. Tuy nhiên lượng nhỏ này cũng đủ để gây ra không ít rắc rối trong quá trình sử dụng nước. Quần áo được giặt bằng nước nhiễm sắt ( phèn ) sẽ bị ố vàng. Hương vị của đồ ăn và thức uống ( ví dụ như cafe, trà ) cũng có thể bị ảnh hưởng bởi sắt.

Nước cấp thông thường khi mới chảy ra từ vòi ta thấy sẽ rất trong và không có màu cho dù có nhiễm sắt. Tuy nhiên, khi nước này được đun nấu hoặc tiếp xúc với bồn rửa, bồn tắm, sắt hoặc mangan trong nước sẽ kết hợp với với oxy từ không khí để tạo thành các hạt màu nâu đỏ hoặc nâu đen (thường được gọi là hiện tượng gỉ sắt). Nhựng hợp chất này chính là nguyên nhân tạo ra mùi kim loại ( mùi tanh ) trong nước và thực phẩm.

Các vết gỉ, ố bám trên đường ống, quần áo, đồ dùng không thể làm sạch bằng xà phòng hoặc chất tẩy rửa. Thậm chí các chất tẩy trằng còn có tính kiềm, nó còn làm cho các vết bẩn tồi tệ hơn. Theo thời gian, sắt lằng đọng thành cặn trong các bồn chứa, thiết bị dùng nước có gia nhiệt, đường ống nước gây tắc đường ống làm giảm hiệu suất tải nước trong đường ống.

Thật không may, sắt và mangan có thể gặp khó khăn trong việc xử lý vì thực tế chúng hiện diện dưới nhiều hình thức khác nhau và mỗi hình thức đòi hỏi một phương pháp xử lý khác nhau.

Vật liệu khử sắt và mangan là một loại vật liệu hiệu quả và kinh tế cho việc giảm các hợp chất sắt và mangan hòa tan từ nguồn cung cấp nước thô. Các vật liệu này đống vai trò như một chất xúc tác không hòa tan để tăng cường phản ứng giữa oxy hòa tan và các hợp chất sắt. Trong nước ngầm, sắt thường ở trạng thái Fe2+, vật liệu khử sắt này sẽ oxy hóa Fe2+ thành Fe2+ tạo thành Fe(OH)3 kết tủa và có thể dễ dàng loại bỏ bằng cách lọc. Vật liệu khử sắt và mangan này có thể được làm sạch bằng cách rửa ngược để loại bỏ cặn bẩn và các chất kết tủa. Vật liệu này ít hoặc không bị hao mòn trong quá trình hoạt động, do đó nó có tính kinh tế hơn so với các phương pháp khử sắt và mangan khác.

Các loại vật liệu khử sắt và mangan đã từng được sử dụng trong công nghệ lọc nước như Đá Brim, đá Toyolex, đá Ferrolite, cát Mangan, và hiện tại đang được sử dụng nhiều với hiệu quả cao, như vật liệu khử sắt Zeolite xuất xứ Taiwan, vật liệu khử sắt DMI-65 xuất xứ Australia, …

Ngoài các vật liệu khử sắt và mangan trên, nhựa trao đổi ion cũng là một lựa chọn cho việc khử sắt và mangan trong nước cấp. Tuy nhiên tính kinh tế không cao và chỉ sử dụng khi thật sự cần thiết.