Запропоновано нелінійну кінетичну модель трансформації та іммобілізації двох форм заліза при фізико-хімічному знезалізненні підземних вод. Отримано її строгі та наближені розв’язки стосовно вхідного перерізу завантаження фільтра. Проаналізовано можливість використання різних способів спрощення математичної моделі із застосуванням динамічного осереднення.