如果水中含有過(guò)量的鐵和錳，不宜于生活飲用和工業(yè)生產(chǎn)。這種水質(zhì)情況大都發(fā)生在地下水源。
去除水中的鐵的工業(yè)， 是由曝氣、氧化反應(yīng)和過(guò)濾等三個(gè)部分組成。水的PH值對(duì)二價(jià)鐵的氧化反應(yīng)速度影響很大，曝氣充氧去除部分CO2，PH可提高到7.0以上，能獲得二價(jià)鐵良好的氧化反應(yīng)和三價(jià)鐵的絮凝沉淀，然后經(jīng)過(guò)濾予以去除。但往往水中普遍含有少量的溶解性硅酸，這樣水中的SiO(OH)3離子強(qiáng)烈地吸附在三價(jià)鐵的氫氧化物膠體表面，從而使三價(jià)鐵的氫氧化物膠體絮凝困難，導(dǎo)致穿透過(guò)濾層而影響除鐵的效果。因此，廣泛采用接觸氧化法除鐵。此法是水經(jīng)過(guò)曝氣充氧后，通過(guò)濾料吸附劑除鐵和接觸氧化，并在濾料表面逐步生成具有催化活性的鐵質(zhì)濾膜。鐵質(zhì)活性濾膜又進(jìn)一步起到除鐵的作用。接觸氧化除鐵利用了鐵質(zhì)活性濾膜的催化性作用，從而大大加快了二價(jià)鐵的氧化速度，更有效地去除水中的鐵。
去除水中的錳，廣泛采用接觸氧化除錳工藝使含有錳的水經(jīng)過(guò)曝氣后，通過(guò)濾層過(guò)濾，高價(jià)錳的氫氧化物便逐步吸附在濾料表面上，形成錳質(zhì)濾膜，具有接觸催化作用，從而大大加快氧化速度，水中二價(jià)錳也氧化為三價(jià)錳而被吸附劑去除。
但是水中的鐵，錳往往同時(shí)存在，而鐵的氧化還原電位比錳好低，這樣二價(jià)錳便成了還原劑，因此，大大阻礙了二價(jià)錳的氧化，只有水中基本上不存在二價(jià)鐵的情況下，二價(jià)錳才能被氧化，所以子啊水中鐵，錳共存時(shí)，應(yīng)先除鐵后除錳，當(dāng)水中的鐵、錳含量較高時(shí)，需要采用兩級(jí)過(guò)濾處理。
錳砂濾料是采用國(guó)內(nèi)質(zhì)量?jī)?yōu)良、晶粒致密、機(jī)械強(qiáng)度大、化學(xué)活性強(qiáng)、不易破碎、不溶于水的天然錳礦砂。經(jīng)水洗打磨除雜、干燥、磁選、篩分、除塵等工藝成砂。再把加工好的錳砂按一定的級(jí)配調(diào)合而成。它具有水處理濾料最理想的級(jí)配比例，使它在單位體積內(nèi)有最大的比表面積、最強(qiáng)的截污能力、最大的氧化催化作用和最小的反沖洗流失率。錳砂濾料外觀(guān)粗糙呈褐色或淡灰色，常用于生活飲用水的除鐵、除錳過(guò)濾裝置，濾水效果非常良好。（注：MnO2≥35％既可除鐵，又能除錳，MnO2≤30％）只能用于地下水除鐵）錳砂濾料主要用于降低水中的鐵錳鐵和錳總含量，根據(jù)我國(guó)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)其鐵含量≤0.3㎎/L，錳含量≤0.1㎎/L，長(zhǎng)時(shí)間飲用含鐵含錳量過(guò)高的水會(huì)嚴(yán)重影響身體健康.
錳砂濾料物理、化學(xué)性能分析 [1]? 分析項(xiàng)目 分析數(shù)據(jù) 分析項(xiàng)目 分析數(shù)據(jù)
MnO2含量％ 20-45 比重g/cm3 3.2-3.6
SiO2含量％ 17-20 容重g/cm3 2.0
鐵含量％ 20左右 鹽酸可溶率％ ＜3.5
含泥量％ ＜2.5 磨損率％ ≤1.0
密度g/cm3 2.66 MnO2％ 30-40
堆密度g/cm3 1.85 破碎率％ ≤1.0
錳砂濾料工作原理：
鐵以Fe2+的狀態(tài)曾于地下（井）水中，其水有異色異味，污染離子交換樹(shù)脂而降低交換能力，長(zhǎng)時(shí)間后生成鐵垢，影響傳熱，能腐蝕設(shè)備。而錳砂中的MnO2與Fe2+發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使Fe2+變?yōu)镕e3+并生成 Fe(OH)3沉淀，從而利用錳砂過(guò)濾器的反沖洗功能達(dá)到去除凈化的目的。 用于地下水除鐵和除錳的天然錳砂濾料，其錳的形態(tài)應(yīng)以氧化錳為主。含錳量（以MnO2計(jì)，下同）不應(yīng)小于35%的天然錳砂濾料，既可用于地下水除鐵，又可用于地下水除錳；含錳量為20%～30%的天然錳砂濾料，只宜用于地下水除鐵；含錳量小于20%的錳礦砂則不宜采用。
宜優(yōu)先采用經(jīng)過(guò)科學(xué)試驗(yàn)或生產(chǎn)使用證明能獲得良好除鐵和除錳效果的天然錳砂品種作濾料。
1.天然錳砂濾料的平均密度一般為3.2g/cm3至3.6g/cm3范圍內(nèi)。使用中對(duì)密度有特殊要求者除外。
2.天然錳砂濾料的鹽酸可溶率不應(yīng)大于3.5%（百分率按質(zhì)量計(jì)，下同）。
3.天然錳砂濾料的破碎率和磨損率之和不應(yīng)大于3%。
4.天然錳砂濾料應(yīng)不含肉眼可見(jiàn)泥土、頁(yè)巖和外來(lái)碎屑，含泥量不應(yīng)大于2.5%。
5.濾料的水浸出液應(yīng)不含對(duì)人體有毒、有害物質(zhì)。
錳砂濾料常用規(guī)格：0.25-0.5mm 0.5-0.8mm 0.8-2.0mm 1.0-2.0mm 2.0-4.0mm 4.0-8.0mm 8.0-16mm特殊規(guī)格可根據(jù)用戶(hù)需求另行加工。
錳砂濾料用途 ：
天然錳砂除鐵是一種接觸催化除鐵工藝，適合于地下水含鐵量小于20mg／L的除鐵。天然錳砂中含的高價(jià)錳能將水中的二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵，同時(shí)在表面形成有催化作用的“活性濾膜”，進(jìn)一步提高了除鐵效果。含鐵水經(jīng)曝氣后，只經(jīng)天然錳砂一次過(guò)濾，就能完成全部除鐵過(guò)程。 錳砂含量的選用。 在除鐵錳濾池中運(yùn)行時(shí)，水中低價(jià)鐵錳離子先被覆合錳砂濾膜吸附，然后被氧化和水解，生成氫氧化物水合分子[Fe(OH)3XH2O] 和[Mn(OH)nXH2O] 形成的活性濾膜，并作為新的催化劑參與接觸氧化反應(yīng)，使活性濾膜有隨著使用增厚的趨勢(shì)，形成了覆合錳砂的自修復(fù)特性,使用一年的覆合錳砂，錳含量增加18.2％，鐵含量增加4.8％；使用兩年半的錳含量增加了27.3％，鐵含量增加14.3％.錳砂容重較低(為1.55～1.60g/cm3)，特別適用于大中型水廠(chǎng)的虹吸除鐵錳濾池和各型除鐵錳濾罐 虹吸濾池由于反沖洗水頭較低，往往不宜于使用容重較大的天然錳砂濾料（其容重一般為2.2～2.4g/cm3），使大中型水廠(chǎng)除鐵錳濾池的設(shè)計(jì)使用受到一定限制。
