在水处理工程中，铁和锰是两种常见的金属污染物，它们虽然对人体健康无直接危害，但会对水质感官性状造成不良影响，例如使水体发黄、产生异味，并可能对管道系统和家用设备造成腐蚀与沉积问题。因此，在饮用水及工业用水的处理过程中，去除水中的铁和锰是一个重要的环节。

铁和锰通常以溶解性离子的形式存在于地下水中，主要形式为二价铁（Fe²⁺）和二价锰（Mn²⁺）。这些金属离子在水中较为稳定，不易自然沉淀，必须通过特定的物理化学或生物方法进行去除。

首先，氧化法是去除铁和锰最常用的技术之一。其基本原理是将溶解态的Fe²⁺和Mn²⁺氧化为不溶于水的高价氧化物或氢氧化物，从而形成沉淀或絮体，便于后续的固液分离。对于铁来说，空气氧化是一种经济有效的方法。由于Fe²⁺在pH > 7.0时极易被空气中的氧气氧化为Fe³⁺，进而生成Fe(OH)₃沉淀，因此可以通过曝气提高水中的溶解氧含量并调节pH值来实现铁的有效去除。而对于锰的去除，仅靠空气氧化效率较低，通常需要加入强氧化剂如氯、高锰酸钾、臭氧或过氧化氢等，以加快反应速度并提高去除率。

其次，接触氧化法也是一种广泛应用的除铁除锰技术。该方法利用具有催化作用的滤料（如天然锰砂、石英砂或陶粒）作为过滤介质，在滤层表面形成一层具有氧化能力的活性膜。当含有Fe²⁺和Mn²⁺的水流经滤层时，金属离子在滤料表面被催化氧化并吸附，最终形成沉淀物留在滤料中或随反冲洗排出。接触氧化法无需额外投加大量药剂，运行成本低，适用于中小型供水系统。

此外，生物氧化法近年来也受到越来越多的关注。该方法利用特定的铁细菌（如铁氧化菌）和锰氧化菌在适宜条件下对Fe²⁺和Mn²⁺进行生物催化氧化。这些微生物能够分泌酶类物质，加速金属离子的氧化过程，并将其转化为沉淀物。生物氧化法具有能耗低、操作简单、环境友好等优点，尤其适用于处理低浓度铁锰地下水。然而，该方法对温度、溶解氧、pH等环境条件要求较高，需结合具体的水源特性进行工艺设计。

在实际工程应用中，通常会将上述几种方法组合使用，以达到更高效的去除效果。例如，可以先采用曝气氧化预处理，再配合接触氧化滤池或生物滤池进行深度处理。这种多级串联工艺不仅提高了铁锰的去除率，还能增强系统的稳定性和抗冲击负荷能力。

除了氧化途径外，吸附和离子交换也是可行的辅助手段。活性炭、沸石、活性氧化铝等材料因其较大的比表面积和丰富的表面官能团，对微量铁锰具有一定的吸附能力，适用于处理低浓度污染水体。离子交换树脂则可通过阳离子交换作用去除Fe²⁺和Mn²⁺，但由于树脂易受污染且再生频繁，一般用于小规模或高纯度水处理场合。

在选择合适的除铁除锰工艺时，应综合考虑原水水质、处理规模、运行成本以及出水水质要求等因素。例如，对于高铁高锰的地下水，优先考虑化学氧化+过滤组合工艺；而对于低浓度铁锰水，则可采用生物氧化或接触氧化工艺，以降低运行成本并减少二次污染风险。

最后，为了确保处理系统的长期稳定运行，还需要重视滤料的选择与维护、定期反冲洗、水质监测以及操作管理等方面的工作。通过对各工艺参数的优化控制，可以实现高效、经济、安全地去除水中的铁和锰，保障供水水质的安全与稳定。

综上所述，水处理工程中去除铁和锰的方法多样，各有优劣。在实际工程中，应根据具体情况灵活选用并合理搭配各种技术手段，以构建高效稳定的除铁除锰系统，满足不同用途的水质要求。