随着我国环境污染日趋严重，作为主要饮用水水源的地下水污染已由简单的铁锰污染，发展到目前与氨氮和有机物共存的复合污染。而铁锰与氨氮共存且超标的地下水处理，由于研究机理和影响因素不确定，成为地下水处理中的一大技术难题，引起了国内外学者和专家的重视。地下水的处理以砂滤池为主，由于滤池为开放系统，自然形成具有除铁锰、氨氮生物体系较慢且生体系复杂不易于深入研究。　　本论文在实验室条件下，以人工筛选的3株同步除铁锰、氨氮优势菌T2＃、T4＃和T5＃，2株除铁锰优势菌T1＃和T3＃，3株除氨氮菌X1＃、X2＃和X3＃为研究对象，以各细菌的净水性能和工艺应用为研究核心，通过静态试验，曝气生物滤池小试试验并利用分子生物学技术和水样指标分析的方法，重点研究了筛选的除铁锰、氨氮功能优势细菌生长特性、净水性能影响因素、协同作用特性及接种于滤柱后的运行效果等内容，深入了解了同步除铁锰、氨氮生物体系机理和适宜的工艺条件，对实际工程应用提供了理论依据。　　通过对除铁锰氨氮滤池滤料上成熟生物膜进行研究，发现去除铁锰、氨氮的菌主要为同步除铁锰氨氮菌、除铁锰菌和除氨氮菌三类。通过人工筛选驯化得到八株氧化能力较强的细菌。T2＃、T4＃和T5＃具有同步氧化铁锰、氨氮能力，T2＃是柠檬酸杆菌(Citrobacter sp.)，T4＃和T5＃属于弗氏柠檬酸杆菌属(Citrobacter-freundii)。具有氧化铁锰能力的T1＃和T3＃细菌为柠檬酸杆菌属(Citrobacter sp.)。X1＃、X2＃和X3＃具有氧化氨氮的能力，X1＃和X3＃属于芽孢杆菌属(Bacillus sp.)，X2＃为施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)。　　通过对细菌生长特性及净水性能研究表明：T系列菌增殖快，相同条件下处于稳定期的细菌对污染物氧化能力最强，X系列菌生长缓慢，处于指数生长期的细菌去除氨氮效果最好。八株菌在10℃以下的低温状况氧化能力急剧下降，不能在过酸过碱条件下去除铁锰、氨氮。除铁锰、氨氮菌T2＃、T4＃和T5＃菌的高效除铁锰、氨氮温度区间是20-30℃，在pH值为6-7之间时除铁锰效果最好，在pH值为7-8之间除氨氮效果最好。除铁锰菌T1＃和T3＃在25-30℃高效除铁除锰，适宜的pH值范围为6-7。X系列菌在20-30℃，pH为7-9时去除氨氮较好。　　通过配制不同浓度的含铁锰、氨氮、有机物原水检验八株细菌的净水性能受水质影响程度，发现一定量(3 mg·L-1以下)Fe2+对T系列菌除锰性能有促进作用，低含量(1 mg·L-1以下)的Fe2+对除氨氮菌氧化氨氮有促进作用；Mn2+对除氨氮菌氧化氨氮的能力有抑制作用，低含量的Mn2+可促进除铁锰氨氮菌的除氨氮性能；NH4+的存在不利于细菌除锰性能的发挥；含有葡萄糖的水中，细菌除锰能力更易发挥，且有随葡萄糖含量增加而继续提高的趋势，细菌除氨氮性能受其影响不大，含有淀粉的水中，除锰效果急剧下降，除氨氮效果影响不大。　　通过比较优势菌混合生物体系与菌源菌生物体系7天的净水性能，发现优势混合菌去除铁锰、氨氮效果良好，是菌源体系中优势体系。将其接种于曝气生物滤池中，长期运行，以出水指标和滤料表面生物量为依据，发现接种优势菌后滤柱出水铁和氮氮直接达标，经过15天，出水锰也达到国家标准，后期进水中低含量(3 mg·L-1左右)的CODMn对除铁锰氨氮性能影响不大，长期运行观察滤料表面生物量在105以上，对污染物浓度变化适应能力较强，说明了人工构建的优势除铁锰氨氮生物体系可以直接应用于实际工艺中。