錳常見的化合價有十2，＋4，＋6，＋7四種價位，其中十6價和十7價錳在天然水中一般不穩(wěn)定，實際中可以認為不存在。＋2價錳溶于水是要去除的主要對象，十4價錳則常以固體物質MnO2及水合物的懸浮粒子形式存在于水中，其溶解度甚低，不足為害。錳比鐵去除難得多，F(xiàn)e2+在 pH＞7.0的情況下就能夠迅速氧化為Fe3+，而水中二價錳則需在PH＞9.5時，才能比較迅速地氧化為MnO2析出。地下水的PH值一般在7.5以下，必須加以適宜條件，反應才能進行。
（1）、 接觸氧化除錳
接觸氧化除錳工藝流程比較簡單，原水經(jīng)簡單曝氣之后進入除錳濾池，在錳砂濾料表面的錳質活性濾膜的作用下，Mn2十被水中的溶解氧氧化為MnO2，并吸附在濾料表面，使濾膜得到更新，該過程也是自催化反應。
關于錳質活性濾膜的組成有幾種不同的觀點，李圭白認為接觸催化物為MnO2，其反應式為：2Mn2+ ＋（X-1）O2 ＋ 4OH- ＝ 2MnOX·zH2O＋2（l—z）H2O范懋功［6］經(jīng)過紅外光譜測定認為接觸氧化物應該是Mn3O4。還有一種觀點則認為活性濾膜是一種待定復合物，可用MnxFeOz·xH2O表達，其結構為六方晶系。
接觸氧化除錳與接觸氧化除鐵的工藝非常類似，都是簡單曝氣后直接過濾，水力停留時間短。但由于鐵錳性質略有不同，因而影響因素也有所不同。前已述及，鐵的氧化還原電位比錳低，二價錳較難被氧化成四價錳，所以其濾速比除鐵濾速低，一般為8～10 m／h。而且二價鐵對四價錳成為還原劑，大大阻礙二價錳的氧化：2Fe2+ ＋ MnO2 ＋ 2H2O ＝ 2Fe3+ ＋ Mn2+ ＋ 4OH- 錳的去除遠較鐵為困難，鐵錳共存時，鐵對錳的去除有干擾。在濾層中，要先完成對鐵的去除，才能開始除錳，李圭白認為要獲得穩(wěn)定的除錳效果，F(xiàn)e2+的界限質量濃度約為2 mg／L。
（2）、 生物氧化除錳
錳砂濾料河南質量最好 生物除錳是國內外近年來提出的除錳理論，該觀點認為除錳濾池中錳的去除主要是濾層中鐵細菌生物作用的結果，而不是傳統(tǒng)除錳理論所講的，錳是錳質活性濾膜的化學催化作用去除的。而生物除錳理論還認為，黑砂表層的錳質活性濾膜并不僅僅是由錳的化合物所組成，而是錳的化合物和鐵細菌的共生體，且活性濾膜是在微生物的誘導作用下形成的。除錳濾池中，微生物氧化原水中的錳獲得能量，不斷繁殖并附著在濾料表面，同時被氧化的MnO2也沉積在濾料表面，與微生物形成一層“黑膜”，就是接觸氧化除錳工藝中的錳質活性濾膜。濾層成熟后，濾膜不斷吸附水中的Mn2＋，其中鐵細菌利用水中的溶解氧將Mn2＋氧化為MnO2·mH2O并沉積在濾膜的表面，成為濾膜的一部分，使濾膜得到更新。吉林大學鮑志戎［7-8］將成熟的石英砂滅菌以后發(fā)現(xiàn)濾層的除錳能力急劇下降，且濾砂表層的黑膜亦逐漸脫落，從而證實生物作用是錳去除的主要原因，而錳質活性濾膜則是微生物作用的結果，在滅菌以后，由于微生物死亡，濾膜不能及時更新，便逐漸老化脫落，最終喪失除錳能力。［9］的試驗研究也認為，除錳是生物作用的結果，除錳濾池的成熟是濾層中微生物群落繁殖代謝，達到平衡的過程。
生物除錳的工藝流程與接觸氧化除錳工藝相同，曝氣后直接過濾，流程簡單，構筑物少，停留時間短。影響生物除錳濾池的因素比較多，在培養(yǎng)初期，濾池反沖洗的強度不宜太大，一般以10～14L／（s·m2）為宜。生物除錳對pH值的要求較寬，6.0以上就能有良好的除錳效果。
（3 ）、現(xiàn)存的問題及發(fā)展
生物除鐵除錳理論已經(jīng)有較多的研究，但是在生產(chǎn)實踐中仍有不少問題存在、國外多位學者均發(fā)現(xiàn)了生物除鐵作用的存在，但是諸多試驗表明在高鐵情況下生物除鐵作用微乎其微。生物除鐵究竟存在與否，以及在怎樣的水質條件下存在，如原水含鐵量、溶解氧含量、PH值等，均是需要進一步探索的問題。若生物除鐵存在，則其是否比接觸氧化除鐵更有優(yōu)勢，如過濾周期是否更長，濾層含污能力是否更高等，都是對生產(chǎn)非常有意義的問題，值得繼續(xù)研究。
生產(chǎn)實踐中，個物除錳尚存在一些無法解釋的現(xiàn)象。一般來說，成熟的一級除鐵除錳濾池中，濾層上部是除鐵帶，下部為除錳帶。但試驗發(fā)現(xiàn)，只有在濾層表面鐵細菌計數(shù)達到105數(shù)量級時，濾池的除錳能力才成熟，可是濾層除錳帶卻常常只能到102－103數(shù)量級的鐵細菌。如果鐵細菌是除錳的主要原因，那為什么除錳作用往往發(fā)生在微生物數(shù)量較少的下層，而不是微生物數(shù)量較多的上層？［7-8］
錳砂濾料河南質量最好 發(fā)現(xiàn)Fe2十是鐵細菌除錳的誘導因素，在沒有Fe2十存在的情況下，鐵細菌無法利用水中的Mn2＋。并且對于成熟的生物除錳濾層而言，如果連續(xù)較長時間不通入含鐵水，則濾層會逐漸喪失除錳能力，并發(fā)生漏錳現(xiàn)象，只有再通入含鐵水一段時間后濾層的除錳能力才能逐漸恢復。但是地下水進入濾層后，F(xiàn)e2十往往在濾池上部10cm的濾層中就幾乎被全部氧化為Fe3十，下層的Fe2十含量微乎其微，即使進水的Fe2十的質量濃度大于15 mg／L 亦是如此。為什么大部分Mn2十的去除是在幾乎不含F(xiàn)e2十的濾層下部完成，這也是生物除錳尚無法解釋的現(xiàn)象。而試驗卻發(fā)現(xiàn)，在兩級除鐵除錳過濾中，二級除錳濾柱在一級濾柱出水Fe2十含量沒有或者很小的情況下（＜0.03mg/L＝，除錳非常穩(wěn)定，而當二級進水Fe2十增加時發(fā)現(xiàn)除錳濾柱出現(xiàn)異常，分層取樣為過濾開始lh后取樣，進水亞鐵質量濃度分別為 lmg/L和5 mg／L，PH為6.5，溶解氧大于5 mg／L。試驗發(fā)現(xiàn)，濾層中部的含錳量均超過進水的含錳量，特別在進水含鐵量較高時（5 mg／L）更甚，到濾層下部才逐漸降低。筆者推測，出現(xiàn)這種情況的原因可能是高濃度的鐵阻礙了細菌對錳的攝取，破壞了除錳濾膜的平衡，使濾膜脫落，濾層中部的含錳量從而升高。脫落的濾膜被下層濾砂吸附，錳含量又逐漸降到正常的水平。這也許就是除錳一般發(fā)生在含鐵量微乎其微的二級濾柱或一級過濾中濾柱下部的原因。迄今為止，生物除錳仍然沒有較為成熟的工藝參數(shù)，如生物除錳的經(jīng)濟濾速、極限濾速、過濾周期、最低溶解氧含量、經(jīng)濟曝氣強度等。這些數(shù)據(jù)的缺乏，使得生物除錳還沒有大量應用。
首先，為什么要選用錳砂濾料
在日常生活中，由于水中含有過量的鐵、錳元素，使水質過硬，達不到國家飲用水標準，長時間飲用含鐵含錳量過高的水會嚴重影響身體健康. ，影響正常的居民生活。而在工業(yè)生產(chǎn)過程中，如果工業(yè)用水中含有超量的鐵、錳元素，會使鍋爐管到結垢、銹蝕，是設備導熱性能，傳質性能急劇下降，使耗電量和維護成本增加，無形中增加了投入。所以一方面為了滿足居民的正常生活飲用水達標，另一方面為了節(jié)約工礦企業(yè)的資金投入，我們都必須對含鐵、錳元素超標的硬水進行軟化！
錳砂濾料河南質量最好其次，錳砂濾料為什么能達到除鐵除錳，軟化水的目的
錳砂濾料是選用晶粒致密密度大不易破碎，機械強度大耐壓強度高，高價錳含量高的優(yōu)良錳砂精加工而成。加工好之后，再按最理想的級配比例調和而成，這樣調配的目的使錳砂在單位體積內能有最大的比表面積與水中的鐵、錳元素接觸，擁有最強的物理機械截污能力，達到高效的氧化催化作用，并且具有最小的反沖洗流失率，節(jié)約能源，減少資金投入。錳含量高的天然錳砂外觀粗糙呈褐色或淡灰色。錳砂濾料常被用于生活飲用水，工業(yè)循環(huán)水的除鐵、除錳過濾裝置。鐵以Fe2+的狀態(tài)存在于地下（井）水中，極易被氧化，而高價錳具有很強的氧化作用，與Fe2+發(fā)生氧化還原反應，將Fe2+氧化成Fe3+，F(xiàn)e3+形成不溶于水的沉淀Fe(OH)3附著于錳砂濾料表面，這些沉淀在錳砂過濾罐的反沖洗功能下隨水流被排除，從而達到軟化水質的目的。