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天然锰砂中的MnO2的含量比较高，其除铁效果较理想含铁地下水的PH值大于5.5与天然锰砂接触即可将Fe2+氧化成Fe3+其反应如下4MnO3+3O2=2Mn2O7 a Mn2O7+6Fe2+3H2O=2MnO2+6Fe3+60H生成的Fe3+立即被水解成絮状氢化铁沉淀 Fe3+30H=Fe(oH)3↓CFe(oH)3沉淀物经锰砂滤层后被去除。所以锰砂层起着催化和过滤双层作用。锰砂除铁机理，除了依靠它自身的催化作用外，还有在过滤时在锰砂滤料表面逐渐形成一层铁质滤膜作为活性滤膜，使能起催化作用。
活性滤膜是由r型羟氢化铁r-----FeO(oH)所构成，它能与Fe2+进行离子交换反应，并置换出等当量的氢离子。Fe2+FeO(oH)=FeO(OFe)+H+b结合到化合物中二价铁，能迅速地进行氧化和水解反应，又重新生成羟其氧化铁，使催化物质得到再生。新生成的羟基氧化铁作为活性滤膜物质又参与新催化除铁过程所以活性滤膜除铁过程是一个自动催化过程。
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锰砂滤料具有水处理滤料理想的级配比例，使它在单位体积内有大的比表面积、强的截污能力、大的氧化催化作用和小的反冲洗流失率。
锰砂滤料外观粗糙呈褐色或淡灰色，常用于生活饮用水的除铁、除锰过滤装置，滤水效果非常良好。（注：MnO2≥35%既可除铁，又能除锰，MnO2≤30%只能用于地下水除铁）锰砂滤料主要用于降低水中的铁锰铁和锰总含量，我国一些地区地下水含铁量可达5～10mg/L，也有高到20～30mg/L，含锰量可达0.5～2.0mg/L，超过2mg/L甚至各个高达5～10mg/L的也用发现。
我国《生活饮用水标准》规定，生活饮用水中铁的含量不应超过0.3mg/L，含锰量不超过0.1mg/L，超过时必须加以处理。因此地下水铁、锰含量超标后水质颜色即发生变化，会给生活、生产用水将会造成很大的影响。
含锰量小于20%的锰矿砂则不宜采用。因各地区水质不同，好先采用科学试验或生产使用证明能获得良好除铁和除锰效果的天然锰砂品种佳的作除铁除锰滤料。
当含有铁、锰的水长期通过滤料表面时，在滤料表面就会生成铁质和锰质滤膜。由于该性滤料对铁、锰的吸附能力更强，所以经过改性滤料可以缩短铁质、锰质滤膜的形成时间，自然条件下形成的铁质滤膜往往需要几个礼拜的时间，而形成锰质滤膜的时间就更久。所形成的铁质、锰质滤膜对铁、锰的去除一般具有催化作用，即我们所称的“活性滤膜”。
一些地方已经建成除铁、除锰水厂，但是处理效果并不是很好。原因在于改性滤料制备过程的费用比较高，所以不适用于大型的水处理厂；对于铁质活性滤膜和锰质活性滤膜去除水中铁、锰的研究还处于实验阶段，技术尚不成熟。
人们又把目光投向生物法去除铁、锰，并且已经取得一些成效。所以，很多地方采用接触氧化法并在滤膜中接种微生物的方法来进行铁、锰的去除，这也将成为除铁、除锰技术发展的新趋势。
用于地下水除铁和除锰的天然锰砂滤料，其锰的形态应以氧化锰为主。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；含锰量小于20%的锰矿砂则不宜采用。宜优先采用经过科学试验或生产使用证明能获得良好除铁和除锰效果的天然锰砂品种作滤料。天然锰砂滤料的平均密度一般为3.2g/cm3，6g/cm3范围内。使用中对密度有特殊要求者除外。，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），天然锰砂滤料的破碎率和磨损率之和不应大于3%。，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%。，滤料的水浸出液应不含对人体有毒、有害物质。
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