水中的铁锰含量过大时，不仅会给生活带来不便，还会给工业生产带来许多问题。例如，铁锰在锅炉用水中是生成水垢的成分之一。在冷却用水中，铁附着于加热管壁上，会降低管壁的传热系数，甚至会堵塞冷却水管。此外，铁锰细菌不断滋生还会加速金属管道的腐蚀。

　　地下水中的铁常以二价铁的形式存在，由于二价铁在水中的溶解度大，所以刚从含水层中抽出来的含铁地下水仍然清澈透明，但一经与空气接触，水中的二价铁便被空气中的氧气氧化，生成难溶于水的三价铁的氢氧化物而由水中析出。因此，地下水中的铁虽然对人的健康无影响，但也不能超过一定含量。如水中的含铁量大于0.3mg/l时水便变浑，超过1mg/l时，水具有铁腥味。特别是水中含有过量的铁，在洗涤的衣物上能生成锈色斑点；在光洁的卫生用具上，以至与水接触的墙壁和地板上，都能着上黄褐色锈斑，给生活应用带来许多不便。

　　随着对铁锰氧化机理研究的不断深入，已开发出多种地下水除铁除锰技术，目前常用的工艺是天然锰砂滤料除铁除锰。

　　锰砂滤料是选用块状锰矿和天然锰砂作原料，经破碎筛选而成。外观粗糙、呈褐色，锰砂的主要成份是MnO2，含量在25-40%之间。锰砂滤料可用于地下水、自来水含锰含铁超标过滤及电力、油田、印染、造纸、制药、化工等工业水处理，确保滤后水质符合国家标准。它是Fe2+氧化成Fe3+的良好催化剂，含锰量(以MnO2计，下同)不小于30%的天然锰砂滤料，既可用于地下水除铁，又可用于地下水除锰;含锰量为20% ~ 30%的锰砂滤料，只宜用于地下水除铁，含锰量低于20%的则不宜采用吸附法是近年来水处理工艺中采用较为普遍的方法,具有使用简便、经济、稳定等特点。

　　综上所述，克服上述除铁、锰方法的缺点,开发对铁锰具有良好吸附能力是水处理材料具有的重要意义。用锰砂滤料处理地下水，工艺简单，操作方便，占地面积小，工程造价低，长效稳定，服务周期在5年以上，易于管理，锰砂滤料不填加任何化学药剂即可达到去除水中铁、锰等有害物质的目的，锰砂滤料在装入过滤器中要分层进行冲洗，锰砂滤料这样在正式反冲洗时就会减少冲洗时间、能一次反洗成功。

　　锰砂滤料是选用晶粒致密密度大不易破碎，机械强度大耐压强度高，高价锰含量高的优良锰砂精加工而成。加工好之后，再按最理想的级配比例调和而成，这样调配的目的使锰砂在单位体积内能有最大的比表面积与水中的铁、锰元素接触，拥有最强的物理机械截污能力，达到高效的氧化催化作用，并且具有最小的反冲洗流失率，节约能源，减少资金投入。锰含量高的天然锰砂外观粗糙呈褐色或淡灰色。锰砂滤料常被用于生活饮用水，工业循环水的除铁、除锰过滤装置。铁以Fe2+的状态存在于地下(井)水中，极易被氧化，而高价锰具有很强的氧化作用，与Fe2+发生氧化还原反应，将Fe2+氧化成Fe3+，Fe3+形成不溶于水的沉淀Fe(OH)3附着于锰砂滤料表面，这些沉淀在锰砂过滤罐的反冲洗功能下随水流被排除，从而达到软化水质的目的。

　　天然锰砂能将水中二价铁氧化成三价铁，同时在锰砂表面形成有催化作用的“活性滤膜”，为了保障活性滤膜能持续发挥作用，锰砂滤罐要适时进行反冲洗，保证锰砂表面不结垢。为了进一步增强除铁效果，在锰砂过滤罐之前加一道曝气处理工艺，使低价铁离子氧化成高价铁离子是高价铁离子氧化成三价铁离子，形成沉淀，最终含铁水只经天然锰砂一次过滤，就能完成全部的除铁过程。锰砂的使用的年限，对含铁浓度高的地下水一般为3~5年，对含铁浓度低的地下水，使用年限更长，有的已逾十年。在有的天然锰砂滤池中，滤层上部的锰砂会逐渐形成球状的“锈砂”，“锈砂”表面有一层“活性滤膜”，仍具有接触催化除铁能力，所以，形成“铁砂”，不是天然锰砂失效的标志。当”锈砂“长大致使滤料粒径过粗而影响除铁效果时，才有必要更换部分滤料。所以，在我们的施工过程中要注意是否有“锈砂”的存在，如果有的话一定要辨别清楚“锈砂”的大小，如果是小的规格，可以继续使用，可以减少我们的工业成本，如果是大的规格，就要换掉，以免影响过滤水质。

　　良好除铁和除锰效果的天然锰砂品种作滤料。

　　1.天然锰砂滤料的平均密度一般为3.2g/cm3至3.6g/cm3范围内。使用中对密度有特殊要求者除外。

　　2.天然锰砂滤料的盐酸可溶率不应大于3.5%(百分率按质量计，下同)。

　　3.天然锰砂滤料的破碎率和磨损率之和不应大于3%。

　　4.天然锰砂滤料应不含肉眼可见泥土、页岩和外来碎屑，含泥量不应大于2.5%。

　　5.滤料的水浸出液应不含对人体有毒、有害物质。

　　天然锰砂滤料的检验方法(补充件)

　　1、本检验方法适用于天然锰砂滤料和锰砂承托料。

　　2、称取天然锰砂滤料和锰矿承托料样品时应准确至所称样品质量的0.1%。样品用量与测定步骤，应按照本方法的规定进行。

　　3、本方法所用的容量器皿，应进行校正。

　　4、本方法在进行筛分、破碎率和磨损率检验时用的试验筛、应符合GB6003的规定。锰砂滤料是采用国内质量优良、晶粒致密、机械强度大、化学活性强、不易破碎、不溶于水的天然锰矿砂。而锰砂滤料除铁的工艺为接触催化，适合于地下水含铁量小于20mg/L的除铁。

　　盐酸可以溶解，不能在偏酸性的水中应用。将水中的二价铁催化成三价铁，再把三价铁千周附着在锰砂滤料颗粒表面从而起到除铁的目的。对使用自然二氧化锰砂除铁，其原理有二种:一种是以所谓活性滤膜的作用，锰砂滤料表面有一层较强的氧化作用。该产品也是一种很强的氧化剂，能对水中股价铁起氧化作用。

　　锰砂滤料中自然二氧化锰能氧化水中二价铁为三价铁使其沉淀除去，使水清净，二氧化锰被水中的溶解氧氧化成七价锰的氧化物。另一种是锰砂本身反铁催化作用。七价锰再将水中的二价铁氧化成三价铁在除铁锰滤池中运行时，水中低价铁锰离子先被覆合锰砂滤膜吸附，然后被氧化和水解，天生氢氧化物水合分子[Fe(OH)3XH2O] 和[Mn(OH)nXH2O] 形成的活性滤膜，并作为新的催化剂介入接触氧化反应，使活性滤膜有跟着使用增厚的趋势，形成了覆合锰砂的自修复特性,使用一年的覆合锰砂，锰含量增加18.2%，铁含量增加4.8%;使用两年半的锰含量增加了27.3%，铁含量增加14.3%.锰砂容重较低(为1.55～1.60g/cm3)，特别合用于大中型水厂的虹吸除铁锰滤池和各型除铁锰滤罐，虹吸滤池因为反冲刷水头较低，往往不宜于使用容重较大的自然锰砂滤料(其容重一般为2.2～2.4g/cm3)，使大中型水厂除铁锰滤池的设计使用受到一定限。锰砂滤料是一种很强的氧化剂，能对水中股价铁起氧化作用。

　　锰砂滤料除锰的工艺与除铁工艺如出一辙，但两者对锰砂的含量要求是不一样的，一般来讲，含锰量（以MnO2计，下同）不应小于35%的天然锰砂滤料，既可用于地下水除铁，又可用于地下水除锰；含锰量为20%～30%的天然锰砂滤料，只宜用于地下水除铁。在具体的应用过程中一定要先检测其含量后才可以使用。