Процес марганцевого піску для видалення заліза, марганцю та сірководню з ґрунтових вод використовується людиною з 1950-х років. Сьогодні існує два різних процеси обробки, пов'язані з використанням марганцевого піску; зокрема, «IR» (переривчаста регенерація) і «CR» (безперервна регенерація), обидва з яких стали промисловими стандартами. Крім того, марганцевий пісок за певних умов може видаляти марганець шляхом каталітичного окислення.
Марганцевий пісок правильніше ідентифікувати як глауконіт, залізистий, калієвий, алюмосилікатний матеріал морського походження. Марганцевий пісок використовувався з 1920-х років спочатку як природний цеоліт для пом’якшення води через його відносно високу іонообмінну здатність приблизно 3,000 гран/куб.
Для видалення заліза та марганцю природні одиничні вузлуваті зерна марганцевого піску промиваються та класифікуються для отримання фільтраційного середовища, яке має розмір сита 18 x 60 меш з кінцевим ефективним розміром 0.3-0 .35 мм і коефіцієнт однорідності 1,60 або менше, що дає носіям чудові характеристики фільтрації. Марганцевий пісок стабілізується, потім покривається оксидом марганцю в різних валентних станах. Саме це покриття надає марганцевому піску особливі хімічні окисно-відновні властивості для видалення заліза та марганцю, а також невеликих кількостей сірководню.
Переваги процесу марганцевого піску перед аерацією та фільтрацією полягають у одному насосі (оскільки процес зазвичай використовує фільтрацію під тиском), надійності, гнучкості та високоякісних стоках у поєднанні з простотою експлуатації. І CR, і IR процеси є відносно нескладними як за своєю конструкцією, так і за принципом роботи, і в результаті створюють ефективний, надійний метод видалення заліза та марганцю.
Механізм видалення заліза та марганцю марганцевим піском у методі CR полягає в окисленні з подальшим фізичним видаленням утворених осадів шляхом фільтрації з використанням шару марганцевого піску або марганцевого зеленого піску та антрациту. У ІЧ-методі марганець видаляють контактним окисленням. Як правило, метод CR використовується, коли залізо переважає з невеликою кількістю марганцю, тоді як IR або процес каталітичного окислення використовується для води, де потрібне видалення марганцю, з або без присутності заліза.