地下水除铁的基本原理是利用氧化剂将其中的低价铁离子、锰离子氧化成高价铁离子、锰离子，再经吸附过滤去除。
铁锰含量过高的水一般都利用在氧化的作用下将溶解状态的二价铁或二价锰分别氧化成不溶解的三价铁或四价锰的化合物，利用锰砂过滤器的吸附过滤能够将铁锰除去掉。他氧化过程发生的化学反应如下：
4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3+8H+
2Mn2++O2+2H2O=2MnO2+4H+
锰砂过滤器氧化方法
1、射流器曝气，一般用在流量较小，铁锰含量不高的项目中，优点是造价较小。
2、尼可尼泵，和射流器原理差不多，主要是通过尼可尼泵大循环，吸入空情氧化。
3、塔式曝气，一般用在大流量，铁锰含量高的项目中，风机提供的氧气在塔内和水能充分的接触，塔内填充多面空心球，增大了水的比表面积。
4、鼓风式曝气，一般用在大流量如自来水中，铁锰含量高，造价高，其运行成本高。