錳砂濾料具有水處理濾料最理想的級配比例，使它在單位體積內(nèi)有最大的比表面積、最強的截污能力、最大的氧化催化作用和最小的反沖洗流失率。錳砂濾料外觀粗糙呈褐色或淡灰色，常用于生活飲用水的除鐵、除錳過濾裝置，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，我國一些地區(qū)地下水含鐵量可達5～10mg/L，也有高到20～30mg/L，含錳量可達0.5～2.0mg/L，超過2mg/L甚至各個高達5～10mg/L的也用發(fā)現(xiàn)。
我國《生活飲用水標準》規(guī)定，生活飲用水中鐵的含量不應超過0.3mg/L，含錳量不超過0.1mg/L，超過時必須加以處理。因此地下水鐵、錳含量超標后水質(zhì)顏色即發(fā)生變化，會給生活、生產(chǎn)用水將會造成很大的影響。
含錳量小于20%的錳礦砂則不宜采用。因各地區(qū)水質(zhì)不同,最好先采用科學試驗或生產(chǎn)使用證明能獲得良好除鐵和除錳效果的天然錳砂品種最佳的作除鐵除錳濾料.
錳砂濾料物理、化學性能分析：
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分析項目 |
分析數(shù)據(jù) |
分析項目 |
分析數(shù)據(jù) |
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MnO2含量% |
20-45 |
比重g/cm3 |
3.2-3.6 |
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SiO2含量% |
17-20 |
容重g/cm3 |
2.0 |
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鐵含量% |
20左右 |
鹽酸可溶率% |
<3.5 |
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含泥量% |
<2.5 |
磨損率% |
≤1.0 |
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密度g/cm3 |
3.6 |
MnO2% |
30-40 |
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堆密度g/cm3 |
1.85 |
破碎率% |
≤1.0 |
鐵以Fe2+的狀態(tài)曾于地下（井）水中，其水有異色異味，污染離子交換樹脂而降低交換能力，長時間后生成鐵垢，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，使Fe2+變?yōu)?/span>Fe3+并生成 Fe(OH)3沉淀，從而利用錳砂過濾器的反沖洗功能達到去除凈化的目的。
當含有鐵、錳的水長期通過濾料表面時，在濾料表面就會生成鐵質(zhì)和錳質(zhì)濾膜。由于該性濾料對鐵、錳的吸附能力更強，所以經(jīng)過改性濾料可以縮短鐵質(zhì)、錳質(zhì)濾膜的形成時間，自然條件下形成的鐵質(zhì)濾膜往往需要幾個禮拜的時間，而形成錳質(zhì)濾膜的時間就更久。所形成的鐵質(zhì)、錳質(zhì)濾膜對鐵、錳的去除一般具有催化作用，即我們所稱的“活性濾膜”。一些地方已經(jīng)建成除鐵、除錳水廠，但是處理效果并不是很好。原因在于改性濾料制備過程的費用比較高，所以不適用于大型的水處理廠；對于鐵質(zhì)活性濾膜和錳質(zhì)活性濾膜去除水中鐵、錳的研究還處于實驗階段，技術(shù)尚不成熟。人們又把目光投向生物法去除鐵、錳，并且已經(jīng)取得一些成效。所以，很多地方采用接觸氧化法并在濾膜中接種微生物的方法來進行鐵、錳的去除，這也將成為除鐵、除錳技術(shù)發(fā)展的新趨勢。
用于地下水除鐵和除錳的天然錳砂濾料，其錳的形態(tài)應以氧化錳為主。含錳量（以MnO2計，下同）不應小于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)過科學試驗或生產(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大于3.5%（百分率按質(zhì)量計，下同）。
3.天然錳砂濾料的破碎率和磨損率之和不應大于3%。
4.天然錳砂濾料應不含肉眼可見泥土、頁巖和外來碎屑，含泥量不應大于2.5%。
5.濾料的水浸出液應不含對人體有毒、有害物質(zhì)。
0.4-0.8mm 0.5-1mm 0.8-1.2mm 1.0-2.0mm 2.0-4.0mm 4.0-8.0mm 8.0-16mm因錳砂濾料強度低，一般不建議選用太小型號，特殊規(guī)格可根據(jù)用戶需求另行加工。
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錳能將水中的二價鐵氧化成三價鐵，同時在表面形成有催化作用的“活性濾膜”，進一步提高了除鐵效果。含鐵水經(jīng)曝氣后，只經(jīng)天然錳砂一次過濾，就能完成全部除鐵過程，常用于飲用水除鐵、除錳過濾裝置，地下水除鐵除錳凈化水質(zhì)使用。
在除鐵錳濾池中運行時，水中低價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，使活性濾膜有隨著使用增厚的趨勢，形成了覆合錳砂的自修復特性,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），使大中型水廠除鐵錳濾池的設(shè)計使用受到一定限制。
在水質(zhì)軟化過程中，首先，由于錳砂軟化水的處理時間有限，其次，由于水中有鐵單質(zhì)，三氧化二鐵，氧化亞鐵等鐵的氧化物，各種物質(zhì)混合，使錳砂的除鐵除錳效果，軟化水效果大幅度降低，所以為了增加錳砂除鐵除錳的效果，就要在錳砂處理工藝前加一道曝氣處理工藝，是除鐵除錳達到最佳的效果！可根據(jù)水質(zhì)的不同組合形式選用不同比列的厭氧—好氧—兼氧的生物處理工藝，這種工藝不但有優(yōu)異的脫氮除磷效果，而且能夠把大分子量的有機物裂解成易于好氧生物降解的低分子量有機物。最重要的是能夠?qū)㈣F單質(zhì)，單質(zhì)錳，氧化亞鐵，低價氧化錳，氧化成高價鐵的氧化物！這樣錳砂的除鐵除錳壓力就降低了，整體處理效果最佳！