Procesul de nisip de mangan pentru îndepărtarea fierului, manganului și hidrogenului sulfurat din apele subterane a fost folosit încă din anii 1950 la om. Astăzi există două procese de tratare distincte asociate cu utilizarea nisipului de mangan; în special, „IR” (regenerare intermitentă) și „CR” (regenerare continuă), ambele au devenit standarde în industrie. În plus, nisipul de mangan poate, în anumite condiții, îndepărta manganul prin oxidare catalitică.
Nisipul de mangan este mai corect identificat ca glauconit, un material de fier, potasiu, alumino-silicat de origine marina. Nisipul de mangan a fost folosit inițial din anii 1920 ca zeolit natural pentru dedurizarea apei datorită capacității sale relativ mari de schimb ionic, de aproximativ 3,000 boabe/cu.
Pentru îndepărtarea fierului și a manganului, granulele nodulare singulare de nisip mangan care apar în mod natural sunt spălate și clasificate pentru a produce un mediu de filtrare având o analiză prin sită de 18 x 60 ochiuri cu o dimensiune efectivă rezultată de 0.3-0 .35 mm și un coeficient de uniformitate de 1,60 sau mai puțin, oferind mediului de filtrare caracteristici excelente. Nisipul de mangan este stabilizat, apoi acoperit cu oxid de mangan în diferite stări de valență. Această acoperire este cea care oferă nisipului de mangan proprietățile sale chimice speciale de oxidare-reducere pentru îndepărtarea fierului și a manganului, precum și a cantităților mici de hidrogen sulfurat.
Avantajele procesului de nisip mangan față de aerare și filtrare sunt pomparea unică (deoarece procesul folosește în general filtrarea sub presiune), fiabilitatea, flexibilitatea și un efluent de înaltă calitate, împreună cu ușurința în exploatare. Atât procesele CR, cât și IR sunt relativ necomplicate atât în ceea ce privește proiectarea, cât și funcționarea și au ca rezultat o metodă eficientă și fiabilă pentru îndepărtarea fierului și a manganului.
Mecanismul de îndepărtare a fierului și a manganului prin nisipul de mangan în metoda CR este oxidarea urmată de îndepărtarea fizică a precipitatelor rezultate prin filtrare folosind un nisip de mangan sau un pat de mangan verde nisip-antracit. În metoda IR, manganul este îndepărtat prin oxidare de contact. În general, metoda CR este utilizată acolo unde predomină fierul cu doar cantități mici de mangan, în timp ce procesul de oxidare IR sau catalitică este utilizat pentru apă în care este necesară îndepărtarea manganului, cu sau fără prezența fierului.