水中含有过量的铁和锰，不宜于生活饮用和工业生产。这种水质情况大都发生在地下水源。
去除水中铁的工艺，是由曝气、氧化反应和过滤等三部分组成。水的pH值对二价铁的氧化反应速度影响很大，曝气充氧去除部分CO2，pH可提高到7.0以上，能获得二价铁良好的氧化反应和三价铁的絮凝沉淀，然后经过滤予以去除。但往往水中普遍含有少量的溶解性硅酸，这样水中的SiO（OH）－3离子强烈地吸附在三价铁的氢氧化物胶体表面，从而使三价铁的氢氧化物胶体凝聚困难，导致穿透滤层而影响除铁效果。因此，广泛采用接触氧化法除铁。此法是水经过曝气充氧后，通过滤料吸附除铁和接触氧化，并在滤料表面逐步生成具有催化活性的铁质滤膜，铁质活性滤膜又进一步起到除铁的作用。接触氧化除铁利用了铁质活性滤膜的催化作用，从而大大加快了二价铁的氧化速度，更有效地除去水中的铁。
去除水中的锰，广泛采用接触氧化除锰工艺，使含有锰的水经曝气后，通过滤层过滤，高价锰的氢氧化物便逐步吸附在滤料表面上，形成锰质滤膜，具有接触催化作用，从而大大加快氧化速度，水中二价锰也氧化为三价锰而被吸附去除。
但是水中铁、锰往往同时存在，而铁的氧化还原电位比锰要低，这样二价铁对高价锰便成了还原剂，因此，大大阻碍了二价锰的氧化，只有水中基本上不存在二价铁的情况下，二价锰才能被氧化，所以在水中铁、锰共存时，应先除铁后除锰。当水中铁、锰含量较高时，需采用两级过滤处理。工艺流程示图如下。
