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，曝氣反應沉淀加砂濾；該工藝復雜，設備大，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)并迅速推廣。
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)?；钚詾V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?；诖罅可a(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。
錳砂是用天然錳砂或錳礦石作原料，經(jīng)破碎加工，多次篩選，加工成含量不同的錳砂濾料。外觀粗糙，呈褐色，具有良好的除錳除鐵功能，是給水排水行業(yè)的產(chǎn)品。作為錳砂濾料的錳形態(tài)主要以二氧化錳為主，用戶可根椐不同的處理目的。目前，對使用天然MnO2礦砂除鐵，其原理有二種：一種是以所謂濾膜的作用，錳砂表面有一層較強的氧化作用。另一種是錳礦砂本身反鐵催化作用，將水中的二價鐵催化成三價鐵，再把三價鐵千周附著在錳礦砂顆粒表面從而起到除鐵的目的。天然二氧化錳能氧化水中二價鐵為三價鐵使其沉淀除去，使水清凈。二氧化錳被水中的溶解氧氧化成七價錳的氧化物。七價錳再將水中的二價鐵氧化成三價鐵。
天然錳礦砂是一種很強的氧化劑，能對水中股價鐵起氧化作用。凈水可以溶解，不能在偏酸性的水中應用。有些廠家和個人在網(wǎng)上宣傳說天然錳砂溶于凈水是沒有科學依據(jù)的、是錯誤的。
錳砂廣泛用于各供水行業(yè)，是過濾水使用的一種特殊濾料，除鐵性能佳，外觀赤褐色。經(jīng)機械加工破碎、篩分產(chǎn)品多棱角，接近球狀，錳砂常用于地下水除鐵除錳過濾。
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一、錳砂濾料除鐵除錳工藝原理;目前水處理除鐵除錳的主要方法;除去水中鐵一般采用接觸氧化法或曝氣氧化法，除錳一般采用接觸氧化法，曝氣氧化法除鐵系指原水經(jīng)曝氣后充分溶氧和散除CO2，提高pH值，水中的Fe2+全部或大部分氧化為Fe3+，進入濾池過濾;接觸氧化法除鐵(除錳)系指原水經(jīng)曝氣溶氧后未經(jīng)完全氧化很快進入濾池，濾料經(jīng)過一定的成熟期后在其表面形成鐵質(zhì)(或錳質(zhì))活性濾膜，利用活性濾膜的催化作用進行除鐵(除錳)。
(1)錳砂濾料鐵錳共存時，原水含鐵量低于2.0～5.0mg/L(由于水質(zhì)的不同，北方可采用2.0、南方可采用5.0)、含錳量低于1.5mg/L，單級過濾一般可同時去除鐵和錳，當水中鐵錳含量超過上述值
時，鐵將明顯干擾除錳，應采取先除鐵后除錳的工藝，并嚴格控制一級除鐵效果。
(2)、鐵、錳超標的地下水水質(zhì)千差萬別，因此除鐵、除錳工藝流程的選擇，應掌握較詳細的原水水質(zhì)資料，有條件的應進行除鐵除錳試驗，無條件試驗時應參照原水水質(zhì)相似水廠的經(jīng)驗進行選擇。
二、曝器裝置：曝氣是地下水除鐵除錳的重要環(huán)節(jié)，原水水質(zhì)不同，采用的工藝不同，曝氣程度的要求也不同;曝氣的方法有多種，各種曝氣裝置的復雜程度、運行成本、管理的難易程度、曝氣效果均有差異，因此本條規(guī)定曝氣裝置應根據(jù)原水水質(zhì)、曝氣程度的要求，通過技術(shù)經(jīng)濟比較選定（天然錳砂濾料）。
