地下水生物除铁除锰技术通过微生物作用，将地下水中的铁、锰离子通过简单的曝气和过滤工艺，转化成不溶于水的铁锰氧化物被滤层截留去除，因其工艺简单，去除保证率高，节约基建成本和运行电费，目前已经得到了广泛的采用。 本课题针对寒冷地区地下水高铁高锰的生物去除，对低温、高浓度铁条件下，对溶解氧、氨氮、滤层厚度、滤速等因素对微生物的培养、成熟的影响等问题进行研究，特别针对地下水中铁锰共存且亚铁离子浓度较高时亚铁离子对锰的去除的干扰作用造成的漏锰问题进行了试验研究，分析了亚铁离子与锰氧化物的反应对锰离子去除的影响，该反应的反应条件，以及pH值、亚铁离子浓度等因素与进出水锰之间的相关关系，明晰了亚铁离子与锰去除过程中生成的锰氧化物发生化学反应是滤层实际运行中出现的锰的去除过程中的浓度升高现象的原因。通过试验和相关论证掌握了控制条件，提出了双层滤料解决方案，为除铁除锰工艺的实际生产运行提供帮助，同时进一步丰富了除铁除锰的理论。 对含铁含锰地下水中的氨氮问题进行的研究，揭示了氨氮和铁锰去除之间的平行去除关系，氨氮在除铁除锰生物滤层中转化为硝酸盐氮，消耗溶解氧量较大，会影响锰的氧化去除，溶解氧为氨氮和铁锰去除的制约性因素。地表水含锰多呈季节性变化，通过对生物滤层的供水间歇性提供锰可以模拟地表水生物除铁除锰滤层的运行情况，考察生物滤层对地表水季节性锰超标的去除效果，证明生物除铁除锰滤层中锰细菌经过季节性缺锰过程并未发生休眠或死亡，而是保持了良好的生命状态，可以适应季节性锰超标地表水的处理工艺。 生物滤层不同于普通滤池滤层，其运行必须考虑微生物膜的生长代谢，除铁除锰生物滤层的必须厚度的试验和反冲洗强度的优化试验则是对滤层的运行参数的对比优化，摸索实际运行过程中的最佳参数。