Principiul mediilor de filtrare de nisip mangan în eliminarea substanțelor nocive, cum ar fi fierul și manganul din apă, se bazează în principal pe efectul său catalitic de oxidare. Principala componentă a mass -media de filtru de nisip mangan este dioxidul de mangan (MNO₂). Atunci când apa care conține fier și mangan trece prin stratul de filtru de nisip mangan, MNO₂ va suferi reacții redox cu fier divalent (Fe²⁺) și mangan divalent (Mn²⁺) în apă, oxidându-le în fier trivalent (Fe³⁺) și tetravalent mangan (MNO₂) sau oxide de mangan de mare valale.
Mai exact, MNO₂ în medii de filtru de nisip mangan acționează ca un oxidant, care poate oxida fierul divalent și manganul divalent în apă în ioni metalici cu valoare mare. Acești ioni metalici cu valoare de înaltă valentă se combină apoi cu ioni de hidroxid (OH⁻) în apă pentru a forma precipitații de hidroxid, care sunt interceptate de medii de filtrare de nisip mangan și descărcate din sistem în timpul procesului de spălare, obținând astfel scopul eliminării substanțelor dăunătoare, cum ar fi fierul și manganul în apă.
În plus, se va forma un strat de „membrană de filtru activ” catalitic pe suprafața materialului de filtru de nisip mangan, ceea ce poate accelera în continuare reacția de oxidare a fierului și a manganului în apă și poate îmbunătăți eficiența îndepărtării fierului și a manganului. Acest film de oxid nu numai că îmbunătățește capacitatea de adsorbție și eficiența de interceptare a materialului filtrului, dar ajută și la protejarea particulelor de nisip de mangan din interiorul eroziunii.
