錳砂濾料的工作原理主要包括以下兩個方面：
1. 氧化還原反應(yīng)：
- 鐵的去除：地下水中的鐵主要以二價鐵離子（Fe2?）的形式存在，錳砂中的二氧化錳（MnO?）具有較強的氧化性，會與水中的二價鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)。反應(yīng)過程中，二價鐵離子被氧化成三價鐵離子（Fe3?），而二氧化錳被還原。三價鐵離子在水中會形成氫氧化鐵（Fe(OH)?）沉淀，由于錳砂濾料具有過濾作用，可以將生成的氫氧化鐵沉淀截留在濾料層中，從而達到去除水中鐵的目的。反應(yīng)方程式為：4Fe2? + 3O? + 6H?O = 4Fe(OH)?。
- 錳的去除：對于水中的錳，同樣是利用錳砂的氧化作用。二價錳離子（Mn2?）在錳砂濾料的作用下被氧化成高價錳的化合物，這些化合物可能會形成沉淀或者被吸附在錳砂濾料表面，進而實現(xiàn)除錳的效果。其具體反應(yīng)過程相對復(fù)雜，會涉及到不同價態(tài)錳的轉(zhuǎn)化。
2. 接觸催化和吸附作用：
- 接觸催化：錳砂濾料表面具有一定的催化活性，能夠加速水中鐵、錳離子的氧化反應(yīng)。當(dāng)含有鐵、錳的水通過錳砂濾層時，濾料表面的催化作用可以降低反應(yīng)的活化能，使氧化反應(yīng)更容易進行，提高除鐵除錳的效率。
- 物理吸附：錳砂濾料具有較大的比表面積和孔隙結(jié)構(gòu)，能夠吸附水中的鐵、錳離子以及其他雜質(zhì)顆粒。這種物理吸附作用可以進一步增強錳砂濾料對水中污染物的去除效果，使處理后的水更加清澈。
