降低水中的鐵錳鐵和錳總含量，我國一些地區地下水含鐵量可達5～10mg/L，也有高到20～30mg/L，含錳量可達0.5～2.0mg/L，超過2mg/L甚至各個高達5～10mg/L的也用發現。我國《生活飲用水標準》規定，生活飲用水中鐵的含量不應超過0.3mg/L，含錳量不超過0.1mg/L，超過時必須加以處理。因此地下水鐵、錳含量超標后水質顏色即發生變化，會給生活、生產用水將會造成很大的影響。
天然錳砂除鐵是一種接觸催化除鐵工藝，適合于地下水含鐵量小于20mg/l的除鐵。天然錳砂中含的高價錳能將水中的二價鐵氧化成三價鐵，同時在表面形成有催化作用的“活性濾膜”，進一步提高了除鐵效果。含鐵水經曝氣后，只經天然錳砂一次過濾，就能完成全部除鐵過程，常用于飲用水除鐵、除錳過濾裝置，地下水除鐵除錳凈化水質使用。
錳砂濾料的原理：
鐵以Fe2+的狀態曾于地下（井）水中，其水有異色異味，污染離子交換樹脂而降低交換能力，長時間后生成鐵垢，影響傳熱，能腐蝕設備。而錳砂中的MnO2與Fe2+發生氧化還原反應，使Fe2+變為Fe3+并生成 Fe(OH)3沉淀，從而利用錳砂過濾器的反沖洗功能達到去除凈化的目的。
當含有鐵、錳的水長期通過濾料表面時，在濾料表面就會生成鐵質和錳質濾膜。由于該性濾料對鐵、錳的吸附能力更強，所以經過改性濾料可以縮短鐵質、錳質濾膜的形成時間，自然條件下形成的鐵質濾膜往往需要幾個禮拜的時間，而形成錳質濾膜的時間就更久。所形成的鐵質、錳質濾膜對鐵、錳的去除一般具有催化作用，即我們所稱的“活性濾膜”。一些地方已經建成除鐵、除錳水廠，但是處理效果并不是很好。原因在于改性濾料制備過程的費用比較高，所以不適用于大型的水處理廠；對于鐵質活性濾膜和錳質活性濾膜去除水中鐵、錳的研究還處于實驗階段，技術尚不成熟。人們又把目光投向生物法去除鐵、錳，并且已經取得一些成效。所以，很多地方采用接觸氧化法并在濾膜中接種微生物的方法來進行鐵、錳的去除，這也將成為除鐵、除錳技術發展的新趨勢。
用于地下水除鐵和除錳的天然錳砂濾料，其錳的形態應以氧化錳為主。含錳量（以MnO2計，下同）不應小于35%的天然錳砂濾料，既可用于地下水除鐵，又可用于地下水除錳；含錳量為20%～30%的天然錳砂濾料，只宜用于地下水除鐵；含錳量小于20%的錳礦砂則不宜采用。宜優先采用經過科學試驗或生產使用證明能獲得良好除鐵和除錳效果的天然錳砂品種作濾料。
1.天然
錳砂濾料的平均密度一般為3.2g/cm3至3.6g/cm3范圍內。使用中對密度有特殊要求者除外。
2.天然錳砂濾料的鹽酸可溶率不應大于3.5%（百分率按質量計，下同）。
3.天然錳砂濾料的破碎率和磨損率之和不應大于3%。
4.天然錳砂濾料應不含肉眼可見泥土、頁巖和外來碎屑，含泥量不應大于2.5%。
5.濾料的水浸出液應不含對人體有毒、有害物質。
