El proceso de arena de manganeso para la eliminación de hierro, manganeso y sulfuro de hidrógeno de las aguas subterráneas se utiliza desde los años 50 en el mundo. Hoy en día existen dos procesos de tratamiento distintos asociados al uso de arena de manganeso; específicamente, el "IR" (regeneración intermitente) y el "CR" (regeneración continua), los cuales se han convertido en estándares de la industria. Además, la arena de manganeso puede, bajo determinadas condiciones, eliminar el manganeso mediante oxidación catalítica.
La arena de manganeso se identifica más correctamente como glauconita, un material de aluminosilicato de hierro, potasio y origen marino. La arena de manganeso se ha utilizado desde la década de 1920 originalmente como zeolita natural para ablandar el agua debido a su capacidad de intercambio iónico relativamente alta de aproximadamente 3,000 granos/cu.
Para la eliminación de hierro y manganeso, los granos nodulares singulares de arena de manganeso que se producen naturalmente se lavan y clasifican para producir un medio de filtración que tiene un análisis de tamiz de malla de 18 x 60 con un tamaño efectivo resultante de 0.3-0 .35 mm y un coeficiente de uniformidad de 1.60 o menos, lo que le da al medio excelentes características de filtración. La arena de manganeso se estabiliza y luego se recubre con óxido de manganeso en varios estados de valencia. Es este recubrimiento el que proporciona a la arena de manganeso sus propiedades químicas especiales de oxidación-reducción para la eliminación de hierro y manganeso, así como pequeñas cantidades de sulfuro de hidrógeno.
Las ventajas del proceso de arena de manganeso sobre la aireación y la filtración son el bombeo único (ya que el proceso generalmente emplea filtración a presión), confiabilidad, flexibilidad y un efluente de alta calidad junto con la facilidad de operación. Tanto el proceso CR como el IR son relativamente sencillos tanto en su diseño como en su operación y dan como resultado un método eficiente y confiable para la eliminación de hierro y manganeso.
El mecanismo para la eliminación de hierro y manganeso mediante arena de manganeso en el método CR es la oxidación seguida de la eliminación física de los precipitados resultantes mediante filtración utilizando un lecho de arena de manganeso o arena verde de manganeso y antracita. En el método IR, el manganeso se elimina mediante oxidación por contacto. Generalmente, el método CR se utiliza donde predomina el hierro con sólo pequeñas cantidades de manganeso, mientras que el proceso IR o de oxidación catalítica se utiliza para agua donde se requiere la eliminación de manganeso, con o sin presencia de hierro.