Het mangaanzandproces voor de verwijdering van ijzer, mangaan en waterstofsulfide uit grondwater wordt sinds de jaren vijftig bij de mens toegepast. Tegenwoordig zijn er twee verschillende behandelingsprocessen verbonden aan het gebruik van mangaanzand; met name de "IR" (intermitterende regeneratie) en de "CR" (continue regeneratie), die beide industriestandaarden zijn geworden. Bovendien kan mangaanzand onder bepaalde omstandigheden mangaan verwijderen door katalytische oxidatie.
Mangaanzand wordt correcter geïdentificeerd als glauconiet, een ijzer-, kalium-, aluminosilicaatmateriaal van mariene oorsprong. Mangaanzand wordt sinds de jaren twintig oorspronkelijk gebruikt als natuurlijk zeoliet voor waterontharding vanwege de relatief hoge ionenuitwisselingscapaciteit van ongeveer 3,000 korrels/cu.
Voor de verwijdering van ijzer en mangaan worden de natuurlijk voorkomende enkelvoudige nodulaire korrels mangaanzand gewassen en geclassificeerd om een filtermedium te produceren met een zeefanalyse van 18 x 60 mesh met een resulterende effectieve grootte van 0.3-0 0,35 mm en een uniformiteitscoëfficiënt van 1,60 of minder, waardoor de media uitstekende filtratie-eigenschappen hebben. Het mangaanzand wordt gestabiliseerd en vervolgens bedekt met mangaanoxide in verschillende valentietoestanden. Het is deze coating die het mangaanzand zijn speciale chemische oxidatie-reductie-eigenschappen geeft voor de verwijdering van ijzer en mangaan, evenals kleine hoeveelheden waterstofsulfide.
De voordelen van het mangaanzandproces ten opzichte van beluchting en filtratie zijn enkelvoudig pompen (aangezien het proces doorgaans gebruik maakt van drukfiltratie), betrouwbaarheid, flexibiliteit en een kwalitatief hoogstaand effluent, gekoppeld aan bedieningsgemak. Zowel de CR- als de IR-processen zijn relatief ongecompliceerd in zowel ontwerp als werking en resulteren in een efficiënte, betrouwbare methode voor ijzer- en mangaanverwijdering.
Het mechanisme voor de verwijdering van ijzer en mangaan door mangaanzand bij de CR-methode is oxidatie gevolgd door fysieke verwijdering van de resulterende neerslag door filtratie met behulp van een mangaanzand- of mangaangroenzand-antracietbed. Bij de IR-methode wordt het mangaan verwijderd door contactoxidatie. Over het algemeen wordt de CR-methode gebruikt waar ijzer de overhand heeft met slechts kleine hoeveelheden mangaan, terwijl het IR- of katalytische oxidatieproces wordt gebruikt voor water waar mangaanverwijdering, met of zonder de aanwezigheid van ijzer, vereist is.