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。天然錳砂是采用國內(nèi)質(zhì)量優(yōu)良、晶粒致密、機械強度大、化學活性強、不易破碎、不溶于水的天然錳礦砂。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。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配調(diào)合而成。它具有水處理濾料的級配比例，使它在單位體積內(nèi)有比表面積、強的截污能力、氧化催化作用和小的反沖洗流失率。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。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。  錳砂含量的選用。  在除鐵錳濾池中運行時，水中低價鐵錳離子先被覆合高含量錳砂濾膜吸附，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，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。錳砂濾料主要用于降低水中的鐵錳鐵和錳總含量，根據(jù)我國生活飲用水衛(wèi)生標準規(guī)其鐵含量≤0.3㎎/L，錳含量≤0.1㎎/L，長時間飲用含鐵含錳量過高的水會嚴重影響身體. 

錳砂濾料在我國的發(fā)展歷史，建國初，除鐵主要是自然氧化法，曝氣反應(yīng)沉淀加砂濾；該工藝復雜，設(shè)備大，停留時間長（2～3h），且效果不穩(wěn)定。20世紀50年代，哈工大將天然錳砂濾料用作濾料，發(fā)現(xiàn)其對二價鐵氧化有催化作用；水曝氣后進入濾池，就能獲得良好效果，簡化流程，停留時間短至0.5h，降低投資，成為一項先進技術(shù)并迅速。
  經(jīng)典理論認為催化劑是錳砂濾料中二氧化錳，但實踐發(fā)現(xiàn)覆蓋鐵質(zhì)的舊錳砂比新錳砂活性強；對此反復試驗，證實錳砂濾料表面覆蓋的鐵質(zhì)薄膜有催化作用，即催化劑是鐵質(zhì)活性濾膜而非二氧化錳，進而提出鐵質(zhì)活性濾膜接觸氧化除鐵工藝。這是重要創(chuàng)新；按該原理，錳砂只是載體。新濾料表面沒有鐵質(zhì)活性濾膜，除鐵效果不佳。為加快濾膜生成，投產(chǎn)初可采用培養(yǎng)濾膜的措施：低濾速，

低反洗強度和較長的反洗周期，或投加成熟濾料接種；或投加二價鐵鹽和調(diào)節(jié)pH等，即人造銹砂技術(shù)。除鐵技術(shù)發(fā)展表明，社會需求是科技發(fā)展推動力，實踐則是創(chuàng)新源泉；在實踐中不斷創(chuàng)新，使曝氣鐵質(zhì)活性濾膜接觸氧化除鐵工藝走向成熟。
  二、我國地下水除錳技術(shù)的發(fā)展化學氧化是應(yīng)用早的除錳法，但建國初限于其成本，只在少數(shù)情況下使用。
  1958年，在哈爾濱按自然氧化法建成一個除鐵除錳水廠，投產(chǎn)后除鐵較好，但除錳不佳，一年后具有優(yōu)異除錳能力；進而發(fā)現(xiàn)錳砂濾料表面生成了黑色活性濾膜，對二價錳氧化有催化作用，使二

價錳能在中性pH被去除；這是重要發(fā)現(xiàn)。活性濾膜的成分以錳的氧化物為主，稱為錳質(zhì)活性濾膜。
  1978年，在哈爾濱以天然錳砂濾料為濾料建成一水廠，投產(chǎn)后在濾料成熟前依靠錳砂吸附除錳，成熟后則為接觸氧化除錳。水廠投產(chǎn)后，出水含錳量始終達標。1981年，劉超等在吉林九臺，對高鐵錳地下水進行大規(guī)模中試，采用了多種處理工藝，使用了多種濾料，在獲得良好除鐵錳效果的工藝中，除錳濾料上都自然生成了錳質(zhì)活性濾膜。
  此外，多座除錳水廠也都觀察到濾料表面自然生成錳質(zhì)活性濾膜。基于大量生產(chǎn)和試驗，提出了曝氣錳質(zhì)活性濾膜接觸氧化除錳工藝。近年來，人們對錳質(zhì)活性濾膜除錳機理的認識不斷深化。