Das Mangansandverfahren zur Entfernung von Eisen, Mangan und Schwefelwasserstoff aus Grundwässern wird seit den 1950er Jahren beim Menschen eingesetzt. Heutzutage gibt es zwei unterschiedliche Aufbereitungsprozesse, die mit der Verwendung von Mangansand verbunden sind. insbesondere „IR“ (intermittierende Regeneration) und „CR“ (kontinuierliche Regeneration), die beide zu Industriestandards geworden sind. Darüber hinaus kann Mangansand unter bestimmten Bedingungen Mangan durch katalytische Oxidation entfernen.
Mangansand wird korrekter als Glaukonit identifiziert, ein Eisen-, Kalium- und Aluminosilikatmaterial marinen Ursprungs. Mangansand wird seit den 1920er Jahren ursprünglich als natürlicher Zeolith zur Wasserenthärtung verwendet, da er eine relativ hohe Ionenaustauschkapazität von etwa 3,{3}} Körnern/Kubikmeter aufweist.
Zur Eisen- und Manganentfernung werden die natürlich vorkommenden einzelnen Mangansandkörner gewaschen und klassiert, um ein Filtermedium mit einer Siebanalyse von 18 x 60 Mesh und einer resultierenden effektiven Größe von 0 zu erzeugen.3-0 ,35 mm und einen Gleichmäßigkeitskoeffizienten von 1,60 oder weniger, was dem Medium hervorragende Filtereigenschaften verleiht. Der Mangansand wird stabilisiert und anschließend mit Manganoxid in verschiedenen Wertigkeitsstufen beschichtet. Durch diese Beschichtung erhält der Mangansand seine besonderen chemischen Oxidations-Reduktionseigenschaften zur Entfernung von Eisen und Mangan sowie geringen Mengen Schwefelwasserstoff.
Die Vorteile des Mangansandverfahrens gegenüber Belüftung und Filterung sind das einmalige Pumpen (da das Verfahren im Allgemeinen Druckfiltration verwendet), Zuverlässigkeit, Flexibilität und ein qualitativ hochwertiges Abwasser gepaart mit einfacher Bedienung. Sowohl das CR- als auch das IR-Verfahren sind in Design und Betrieb relativ unkompliziert und stellen eine effiziente und zuverlässige Methode zur Eisen- und Manganentfernung dar.
Der Mechanismus zur Entfernung von Eisen und Mangan durch Mangansand im CR-Verfahren ist die Oxidation, gefolgt von der physikalischen Entfernung der resultierenden Niederschläge durch Filtration unter Verwendung eines Mangansand- oder Mangangrünsand-Anthrazit-Bettes. Bei der IR-Methode wird das Mangan durch Kontaktoxidation entfernt. Im Allgemeinen wird die CR-Methode verwendet, wenn Eisen vorherrscht und nur geringe Mengen Mangan vorhanden sind, während das IR- oder katalytische Oxidationsverfahren für Wasser verwendet wird, bei dem eine Manganentfernung mit oder ohne Anwesenheit von Eisen erforderlich ist.