Principen för mangan sandfiltermedia för att ta bort skadliga ämnen som järn och mangan i vatten är främst baserad på dess oxidationskatalytiska effekt. Huvudkomponenten i mangan Sandfiltermedia är mangandioxid (MNO₂). När vatten som innehåller järn och mangan passerar genom mangan sandfilterskiktet, kommer Mno₂ att genomgå redoxreaktioner med divalent järn (Fe²⁺) och den divala mangan (Mn²⁺) i vattnet, oxiderar dem i trivalent järn (Fe³⁺) och tetravalent mangan (Mno₂) eller högvalent.
Specifikt fungerar Mno₂ i mangan Sandfiltermedia som en oxidant, som kan oxidera tvåtalande järn och tvåtalande mangan i vatten i högvalent metalljoner. Dessa högvalenta metalljoner kombineras sedan med hydroxidjoner (OH⁻) i vatten för att bilda hydroxidutfällningar, som avlyssnas av mangan sandfiltermedia och släpps ut från systemet under backtvättprocessen, vilket uppnår syftet med att ta bort skadliga ämnen såsom järn och mangan i vatten.
Dessutom kommer ett lager av katalytiskt "aktivt filtermembran" att bildas på ytan av mangan sandfiltermaterial, vilket ytterligare kan påskynda oxidationsreaktionen hos järn och mangan i vattnet och förbättra effektiviteten hos järn- och manganavlägsnande. Denna oxidfilm förbättrar inte bara adsorptionskapaciteten och avlyssningseffektiviteten hos filtermaterialet, utan hjälper också till att skydda mangan sandpartiklar inuti erosion.
