本发明公开了一种地表水氨氮高效去除工艺，包括混合反应沉淀系统、锰铁药剂适配投加系统、化学辅助氧化系统、机械充氧系统、过滤系统和消毒系统。本发明合理有效地集成了锰铁药剂适配投加、化学辅助氧化、机械充氧氧化、截留过滤、化学吸附、化学接触催化氧化等多种技术，可有效实现地表水源中氨氮、浊度和色度的高效去除。不仅具有去除效率高、处理速度快、受环境因素影响小，不产生副作用等技术优势，而且具有工程投资小、运行成本低的经济优势；不仅适用于新水厂设计，而且易于实现现有水厂的升级改造。