地下水具有水质优良、水量稳定、分布范围较广等优点，是城市和乡镇供水的重要组成部分。近年来，由于人类对于环境的不重视，造成地下水中的铁、锰、氨氮超标及其它污染问题，已成为影响城市供水水质安全的重要因素。本文就西安市西北郊地下水水源地11号管井水质进行了长期的监测分析，得出地下水水质中铁、锰、氨氮严重超标，浊度和色度污染指标时有超标的现状。选定以去除铁、锰和氨氮等为主要控制指标，进行现场中试实验，为地下水水厂的工艺改造提供依据。在本文试验中，石英砂滤料完全成熟时，已在其表面覆盖有一层“黑膜”。采用“一级砂滤+二级活性炭”的处理工艺，经过曝气方式比对选定“前置喷淋+后置跌水”的充氧方式，进行中试试验研究。系统通过在不同进水浓度和不同滤速下分别对于各种污染物控制指标的处理效果表明，Fe、Mn、氨氮、浊度的平均去除率均在90%以上，对于CODMn和UV254的平均去除率分别在20%和30%左右，处理效果稳定，且不随浓度和滤速的变化而有大的波动，具有较强的适应性。通过对砂滤滤层沿程分析表明，在滤柱滤层0-70cm对Fe、Mn、氨氮、色度和浊度已大部分去除，并由此确定滤层的最佳厚度为110cm。通过对砂滤反冲洗废水的处理研究，进行静态烧杯试验，不同混凝剂的混凝效果研究表明，选定PAC为混凝剂，投加量为70mg/L，选择PAM为助凝剂，投加量为0.9mg/L。