Princip média filtru manganového písku při odstraňování škodlivých látek, jako je železo a mangan ve vodě, je založen hlavně na jeho oxidační katalytickém účinku. Hlavní složkou média filtračního filtru manganu je oxid mangan (MNO₂). Když voda obsahující železo a mangan prochází vrstvou manganového písku, MNO₂ podstoupí redoxní reakce s dvojnásobným železem (Fe²⁺) a divalentním manganem (Mn²⁺) ve vodě a oxiduje je do trivalentního železa (Fe³⁺) a tetravalentního manganu (Mno₂).
Konkrétně MNO₂ v médiu manganového pískového filtru působí jako oxidační prostředek, který může oxidovat diviální železo a dvojmocný mangan ve vodě na vysoce valentní kovové ionty. Tyto vysoce valentní kovové ionty se pak kombinují s hydroxidovým ionty (OH⁻) ve vodě za vzniku hydroxidu sraženin, které jsou zachyceny manganovým filtračním médiem a vypouštějí se ze systému během procesu zpětného procházení, čímž se dosahují účelu škodlivých látek, jako je železo a mangan ve vodě.
Kromě toho se na povrchu manganového pískového filtru vytvoří vrstva katalytické „aktivní filtrační membrány“, který může dále urychlit oxidační reakci železa a manganu ve vodě a zlepšit účinnost odstranění železa a manganu. Tento oxidový film nejen zvyšuje adsorpční kapacitu a účinnost zachycení filtračního materiálu, ale také pomáhá chránit částice písku manganu uvnitř před erozí.
