地下水から鉄、マンガン、硫化水素を除去するためのマンガン砂プロセスは、1950 年代から人間に使用されてきました。 現在、マンガン砂の使用には 2 つの異なる処理プロセスがあります。 具体的には、「IR」（断続的再生）と「CR」（連続的再生）であり、どちらも業界標準となっています。 さらに、マンガン砂は、特定の条件下で接触酸化によってマンガンを除去できます。
マンガン砂は、海洋起源の鉄、カリウム、アルミノケイ酸塩物質である海緑石であるとより正確に識別されます。 マンガン砂は、約 3,000 粒/立方メートルという比較的高いイオン交換容量により、もともと水軟化用の天然ゼオライトとして 1920 年代から使用されてきました。
鉄とマンガンを除去するために、天然に存在するマンガン砂の特異な小結節粒子が洗浄および分級され、18 x 60 メッシュのふるい分析を行い、有効サイズが 0 になるろ過媒体が生成されます。3-0 0.35mm、均一係数1.60以下でろ過特性に優れたメディアです。 マンガン砂は安定化され、その後さまざまな価数状態の酸化マンガンでコーティングされます。 このコーティングは、鉄とマンガン、および少量の硫化水素を除去するための特別な化学的酸化還元特性をマンガン砂に提供します。
マンガン砂プロセスの曝気やろ過と比較した利点は、単一ポンピング (このプロセスでは一般に加圧ろ過が使用されるため)、信頼性、柔軟性、高品質の廃液と操作の容易さです。 CR プロセスと IR プロセスはどちらも、設計と操作の点で比較的単純であり、鉄とマンガンを除去するための効率的で信頼性の高い方法となります。
CR 法におけるマンガン砂による鉄とマンガンの除去メカニズムは、酸化とそれに続く、マンガン砂またはマンガン緑砂 - 無煙炭床を使用したろ過による、結果として生じる沈殿物の物理的除去です。 IR法ではマンガンを接触酸化により除去します。 一般に、CR 法は鉄が主であり、マンガンが少量しか含まれない場合に使用されますが、IR または接触酸化プロセスは、鉄の存在の有無にかかわらずマンガンの除去が必要な水に使用されます。