锰砂滤料在我国的发展历史，建国初，除铁主要是自然氧化法，曝气反应沉淀加砂滤；该工艺复杂，设备大，停留时间长（2～3h），且效果不稳定。20世纪50年代，哈工大将天然锰砂滤料用作滤料，发现其对二价铁氧化有催化作用；水曝气后进入滤池，就能获得良好效果，简化流程，停留时间短至0.5h，降低投资，成为一项先进技术并迅速推广。
经典理论认为催化剂是锰砂滤料中二氧化锰，但实践发现覆盖铁质的旧锰砂比新锰砂活性强；对此反复试验，证实锰砂滤料表面覆盖的铁质薄膜有催化作用，即催化剂是铁质活性滤膜而非二氧化锰，进而提出铁质活性滤膜接触氧化除铁工艺。这是重要创新；按该原理，锰砂只是载体。新滤料表面没有铁质活性滤膜，除铁效果不佳。为加快滤膜生成，投产初可采用培养滤膜的措施：低滤速，
低反洗强度和较长的反洗周期，或投加成熟滤料接种；或投加二价铁盐和调节pH等，即人造锈砂技术。除铁技术发展表明，社会需求是科技发展推动力，实践则是创新源泉；在实践中不断创新，使曝气铁质活性滤膜接触氧化除铁工艺走向成熟。
二、我国地下水除锰技术的发展化学氧化是应用早的除锰法，但建国初限于其成本，只在少数情况下使用。
1958年，在哈尔滨按自然氧化法建成一个除铁除锰水厂，投产后除铁较好，但除锰不佳，一年后具有优异除锰能力；进而发现锰砂滤料表面生成了黑色活性滤膜，对二价锰氧化有催化作用，使二
价锰能在中性pH被去除；这是重要发现。活性滤膜的成分以锰的氧化物为主，称为锰质活性滤膜。
1978年，在哈尔滨以天然锰砂滤料为滤料建成一水厂，投产后在滤料成熟前依靠锰砂吸附除锰，成熟后则为接触氧化除锰。水厂投产后，出水含锰量始终达标。1981年，刘超等在吉林九台，对高铁锰地下水进行大规模中试，采用了多种处理工艺，使用了多种滤料，在获得良好除铁锰效果的工艺中，除锰滤料上都自然生成了锰质活性滤膜。
此外，多座除锰水厂也都观察到滤料表面自然生成锰质活性滤膜。基于大量生产和试验，提出了曝气锰质活性滤膜接触氧化除锰工艺。近年来，人们对锰质活性滤膜除锰机理的认识不断深化。
水处理用天然锰砂滤料和锰砂承托料筛分方法：称取干燥的滤料样品100g，置于一组试验筛（按筛孔由大至小的顺序从上到下套在一起）的上一只筛上，底盘放在下部。然后盖上顶盖，在行程140mm
、频率150次/min的振荡机上振荡20min，以每分钟内通过筛的样品质量小于样品总质量的0.1%作为筛分终点。然后称出每只筛上截留的滤料质量，以筛的孔径为横坐标，以通过该筛孔样品的百分数为
纵坐标绘制筛分曲线。根据筛分曲线评定天然锰砂滤料的粒径是否符合要求，或确定滤料的有效粒径和不均匀系数。
锰砂滤料是采用天然锰矿石经机械破碎、水洗、多次筛分加工而成。锰砂滤料主要成份为二氧化锰，锰砂滤料外观呈褐色，表面粗糙。锰砂滤料比重大、硬度高、不易磨损、破碎、化学性能稳定、不
含有毒物质，很强的氧化剂。锰砂滤料对水中的锰离子和铁离子起氧化和催化作用，能有效去除铁、锰成份。的过滤装置。天然锰砂是一种很强的氧化剂，能对水中二价铁起氧化作用，锰砂滤料常用
于饮用水除铁、除锰过滤装置，在除铁锰滤池中运行时，水中低价铁锰离子先被覆合锰砂滤膜吸附，然后被氧化和水解，(OH)3XH2O]和[Mn(OH)nXH2O]形成的活性滤膜，并作为新的催化剂参与接触氧化
反应，形成了覆合锰砂的自修复特性,使用一年的覆合锰砂，锰含量增加18.2%。铁含量增加4.8%；27.3%，铁含量增加14.3%.锰砂容重较低(为1.55～1.60g/cm3)。
锰砂滤料用途
天然锰砂除铁是一种接触催化除铁工艺，适合于地下水含铁量小于20mg／L的除铁。天然锰砂中含的高价锰能将水中的二价铁氧化成三价铁，同时在表面形成有催化作用的“活性滤膜”，进一步提
高了除铁效果。含铁水经曝气后，只经天然锰砂一次过滤，就能完成全部除铁过程。
锰砂含量的选用。
在除铁锰滤池中运行时，水中低价铁锰离子先被覆合锰砂滤膜吸附，然后被氧化和水解，生成氢氧化物水合分子[Fe(OH)3XH2O] 和[Mn(OH)nXH2O] 形成的活性滤膜，并作为新的催化剂参与接触氧化反
应，使活性滤膜有随着使用增厚的趋势，形成了覆合锰砂的自修复特性,使用一年的覆合锰砂，锰含量增加18.2％，铁含量增加4.8％；使用两年半的锰含量增加了27.3％，铁含量增加14.3％.锰砂容重
较低(为1.55～1.60g/cm3)，特别适用于大中型水厂的虹吸除铁锰滤池和各型除铁锰滤罐 虹吸滤池由于反冲洗水头较低，往往不宜于使用容重较大的天然锰砂滤料（其容重一般为2.2～2.4g/cm3），使
大中型水厂除铁锰滤池的设计使用受到一定限制。
锰砂滤料是采用天然锰矿砂经过水洗、打磨、除杂、干燥、磁选、筛分、除尘等工艺成砂，在经过将加工好的锰砂按照一定的级别比例配合而成，是目前国内质量优良、晶粒致密、机械强度大、化学活性强、不易破碎、不溶于水等特点的优质滤料。这种滤料具有水处理滤料的级配比例，使它在单位体积内有比表面积、强的截污能力、氧化催化作用和小的反冲洗流失率。那么锰砂滤料的结构特点
和工作原理又有哪些呢？常见规格的锰砂滤料外观呈褐色会淡灰色，触感比较粗糙。主要用于生活饮用水的除铁、除锰过滤装置，滤水效果非常好。大家都知道，地下水中的铁是以二价铁的形式存在，大多数地下水会有异色异味，工业用水中这些铁元素因为性质比较活跃，记忆在设备的表面形成铁垢，长时间的累积就会影响设备的正常运转，并且会腐蚀设备，造成设备的快速折损。锰砂中的MnO2与Fe2+发生氧化还原反应，使Fe2+变为Fe3+并生成Fe(OH)3沉淀，从而利用锰砂过滤器的反冲洗功能达到去除净化的目的。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。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，按照含锰量的高低，对于不同用途水质锰砂滤料的选择也各有不同，含锰量（以MnO2计，下同）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。
在使用锰砂滤料进行过滤时，反冲洗时间一般为5-15分钟，滤料表面的“活性滤膜“结构比较硫松，能在长时间的冲洗中破坏，所以滤池的反冲洗应以不破坏滤料表面的“活性论膜”为度。否期会引起滤后水质严重恶化，用户在使用的过程中一定要格外的注意着一点。
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锰砂滤料工作原理：
铁以Fe2+的状态曾于地下（井）水中，其水有异色异味，污染离子交换树脂而降低交换能力，长时间后生成铁垢，影响传热，能腐蚀设备。而锰砂中的MnO2与Fe2+发生氧化还原反应，使Fe2+变为
Fe3+并生成 Fe(OH)3沉淀，从而利用锰砂过滤器的反冲洗功能达到去除净化的目的。
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。
1.天然锰砂滤料的平均密度一般为3.2g/cm3至3.6g/cm3范围内。使用中对密度有特殊要求者除外。
2.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）。
3.天然锰砂滤料的破碎率和磨损率之和不应大于3%。
4.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%。
5.滤料的水浸出液应不含对人体有毒、有害物质。
锰砂滤料常用规格：0.25-0.5mm 0.5-0.8mm 0.8-2.0mm 1.0-2.0mm 2.0-4.0mm 4.0-8.0mm 8.0-16mm特殊规格可根据用户需求另行加工。
