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 我国许多城镇和工矿企业都以地下水为主要水源，其中含铁多1.5~11.5mg/L，含锰量多在0.2-1.3mg/L。地下水中的铁常以三价铁的形式存在，由于二价铁在水中的溶解度大，所以刚从含水层中抽出来的含铁地下水仍然清澈透明，但一经与空气接触，水中的二价铁便被空气中的氧气氧化，生成难溶于水的三价铁的氢氧化物而由水中析出。因此，地下水中的铁虽然对人的健康无影响，但也不能超过一定含量。铁、锰离子过高，会使供水管道腐蚀或由于沉淀及铁细菌繁殖造成管道堵塞，影响供水设备的正常使用。如水中的含铁量大于0.3mg/L时水便变浑。超过1mg/L时，水具有铁腥味。特别是水中含有过量的铁，在洗涤的衣物上能生成锈色斑点；在光洁的卫生用具上，以至与水接触的墙壁和地板上，都能着上黄褐色锈斑，给生活应用带来许多不便。
    饮用铁锰含量超标的水会影响身体健康。铁和锰是人体所必需的微量元素，对人体的生长发育以及新陈代谢起着重要的作用。若人体对此两种微量元素的摄入量超过一定的含量，会对人体造成不良影响。当人体摄入铁过量，会导致血液内铁蛋白浓度增高，心脏病发病率升高；若摄入锰过量，会引起锰中毒，容易使人狂躁不安，对人体有着重大危害。
    地下水除铁锰常用的滤料有天然锰砂。锰砂滤料呈黑褐色，要求二氧化锰含量一般在30~40%,粒径0.6~2.0mm,磨损率<0.54%，破碎率<0.23%，堆比重1.8g/cm3，孔隙率>50%。除此之外，还常用天然石英砂、砂砾石作承托层。

    天然锰砂对对人体无害，使用效果得到用水行业的好评。天然锰砂净化水质除铁，除锰及其杂质，其设施简单成本低速度快，锰砂使用寿命长，广泛用于全国石油、化工、轻纺、造纸、印染、电子、热电厂等工作用水以及城市人民生活饮用水。锰砂具有晶粒致密、硬度高、耐腐蚀、损失小，使用寿命长，在水中浸泡不溶解、过滤水中含锰量不增加，故天然锰砂滤料难溶于水的净化剂。
    天然锰砂滤料的主要成分是二氧化锰(MnO2),它是二价铁氧化成三价铁良好的催化剂含，天然锰砂滤料中的MnO2的含量比越高，其除铁效果越理想。含铁地下水的pH值大于5.5与天然锰砂接触即可将Fe2+氧化成Fe(OH)3沉淀物经锰砂滤料滤层后被去除，所以锰砂滤料层起着催化和过滤双层作用。