تم استخدام عملية رمل المنغنيز لإزالة الحديد والمنغنيز وكبريتيد الهيدروجين من المياه الجوفية منذ الخمسينيات من القرن الماضي في الإنسان. يوجد اليوم عمليتان معالجة متميزتان مرتبطتان باستخدام رمل المنغنيز؛ على وجه التحديد، "IR" (التجديد المتقطع) و"CR" (التجديد المستمر)، وكلاهما أصبحا معيارين صناعيين. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لرمل المنغنيز، في ظل ظروف معينة، إزالة المنغنيز عن طريق الأكسدة الحفزية.
يتم تعريف رمل المنغنيز بشكل صحيح على أنه الجلوكونيت، وهو عبارة عن مادة حديدية وبوتاسيوم وسيليكات ألومينو ذات أصل بحري. تم استخدام رمل المنغنيز منذ عشرينيات القرن العشرين في الأصل كزيوليت طبيعي لتليين المياه نظرًا لقدرته العالية نسبيًا على التبادل الأيوني والتي تبلغ حوالي 3 000 حبة / مكعب.
لإزالة الحديد والمنغنيز، يتم غسل الحبوب العقدية المفردة الموجودة طبيعيًا في رمل المنغنيز وتصنيفها لإنتاج وسائط ترشيح تحتوي على تحليل غربال يبلغ 18 × 60 شبكة بحجم فعال ناتج يبلغ 0.3-0 .35 ملم ومعامل تجانس 1.60 أو أقل، مما يمنح الوسائط خصائص ترشيح ممتازة. يتم تثبيت رمل المنغنيز ثم تغليفه بأكسيد المنغنيز في حالات التكافؤ المختلفة. وهذا الطلاء هو الذي يوفر لرمل المنغنيز خصائصه الخاصة في الأكسدة والاختزال الكيميائي لإزالة الحديد والمنغنيز وكذلك كميات صغيرة من كبريتيد الهيدروجين.
تتمثل مزايا عملية رمل المنغنيز على التهوية والترشيح في الضخ الفردي (حيث تستخدم العملية عمومًا الترشيح بالضغط)، والموثوقية، والمرونة، والنفايات السائلة عالية الجودة إلى جانب سهولة التشغيل. تعد كل من عمليتي CR وIR غير معقدة نسبيًا في كل من تصميمهما وتشغيلهما وتؤديان إلى طريقة فعالة وموثوقة لإزالة الحديد والمنجنيز.
آلية إزالة الحديد والمنغنيز بواسطة رمل المنغنيز في طريقة CR هي الأكسدة تليها الإزالة الفيزيائية للرواسب الناتجة عن طريق الترشيح باستخدام رمل المنغنيز أو طبقة من رمل المنغنيز الأخضر والأنثراسايت. في طريقة الأشعة تحت الحمراء، تتم إزالة المنغنيز عن طريق أكسدة الاتصال. بشكل عام، يتم استخدام طريقة CR حيث يسود الحديد بكميات صغيرة فقط من المنغنيز، في حين يتم استخدام الأشعة تحت الحمراء أو عملية الأكسدة الحفزية للمياه حيث يلزم إزالة المنغنيز، مع أو بدون وجود الحديد.