以锰砂为滤料的多过滤介质器去除电厂水中铁离子的原理是接触氧化除铁，滤料表面的活性滤膜将水中的二价铁吸附，随后被溶解氧所氧化，并生成新的活性滤膜物质参加反应。
锰砂去除二价铁的作用机理包括以下两个方面：
(1)催化氧化作用：
含二价铁的循环水的pH值大于6.0时，锰砂中所含的二氧化锰是良好的催化剂，可将二价铁氧化还原生成三价铁，三价铁与水反应生成Fe(OH)3絮体。
(2)吸附、分离和过滤作用：
Fe(OH)3是胶体，当含铁离子的水流经锰砂滤池时，吸附在锰砂颗粒间隙与滤层中，达到分离和过滤铁不溶物质的目的。电厂循环冷却水中有大量的二价铁，在锰砂中二氧化锰的催化作用下，加快了二价铁的氧化，使其快速地转化为三价铁，三价铁与氢氧根发生反应，生成大量Fe(OH)3絮体，而填料层有良好的吸附和过滤功能，将生成的絮体大部分截留在过滤柱中，使得出水的总铁含量大大降低。
锰砂滤料的作用主要是除铁除锰，那么锰砂滤料在除铁除锰时，有什么因素影响它的效果吗？天然锰砂除铁是一种接触催化除铁工艺，适合于地下水含铁量小于20mg／L的除铁。
在除铁锰滤池中运行时，水中低价铁锰离子先被覆合锰砂滤膜吸附，然后被氧化和水解，生成氢氧化物水合分子[Fe(OH)3XH2O] 和[Mn(OH)nXH2O] 形成的活性滤膜，并作为新的催化剂参与接触氧化反应，使活性滤膜有随着使用增厚的趋势，形成了覆合锰砂的自修复特性,使用一年的覆合锰砂，锰含量增加18.2％，铁含量增加4.8％；使用两年半的锰含量增加了27.3％，铁含量增加14.3％.锰砂容重较低(为1.55～1.60g/cm3)，特别适用于大中型水厂的虹吸除铁锰滤池和各型除铁锰滤罐 虹吸滤池由于反冲洗水头较低，往往不宜于使用容重较大的天然锰砂滤料（其容重一般为2.2～2.4g/cm3），使大中型水厂除铁锰滤池的设计使用受到一定限制。
