当含有铁、锰的水长期通过锰砂滤料表面时，在锰砂滤料表面就会生成铁质和锰质滤膜。由于该滤料对铁、锰的吸附能力更强，所以经过改性滤料可以缩短铁质、锰质滤膜的形成时间，自然条件下形成的铁质滤膜往往需要几个礼拜的时间，而形成锰质滤膜的时间就更久。所形成的铁质、锰质滤膜对铁、锰的去除一般具有催化作用，即我们所称的“活性滤膜”。锰砂滤料的接触氧化能力和吸附能力不仅仅可以决定除铁除锰的效果，而且对过滤水的含氧量也是有一定的要求，地下水含氧量的多少主要是取决于过滤前曝气的设置，锰砂滤料过滤的主要要求含氧量是水中铁锰离子浓度之和的1.5倍左右，天然锰砂滤料在进行过滤含氧量的要求是3倍左右的，所以在进行锰砂滤料曝气环节的时候，设计是需要进一步增加溶氧的措施的。

       自然锰砂除铁是一种接触催化除铁工艺，合适于地下水含铁量小于20mg/L的除铁。锰砂滤料中含的高价锰能将水中的二价铁氧化成三价铁，还在外表构成有催化效果的“活性滤膜”，进一步进步了除铁结果。含铁水经曝气后，只经自然锰砂一次过滤，就能完成悉数除铁进程。接触氧化法的机理是催化氧化反应，起催化作用的是锰砂滤料表面的铁质、锰质活性滤膜。铁质活性滤膜会吸附水中的Fe2+，被吸附的Fe2+在活性滤膜的催化作用下被迅速氧化为Fe3+，并且使催化剂再生，反应生成物为催化剂，又参与新的催化反应；Mn2+在滤料表面的锰质活性滤膜的作用下，被水中的溶解氧氧化为MnO2并吸附在滤料表面，使滤膜得到更新，铁质和锰质活性滤膜接触氧化铁、锰的过程是一个自催化反应过程。