地下水除铁、除锰原理

由于铁和锰的性质很相似，所以去除铁和锰的原理也相同，即：用氧化法充分曝气，把水中的溶解态的 2价铁和锰氧化成 3价铁和 4价猛的不溶态化合物，经氧化和絮凝后，生成的铁、锰沉淀物可经过滤而去除，从而达到除铁、除锰的功效。

目前，国内外已对改性滤料进行了大量的研究工作。我国早在1950年，李圭白先生等人在采用锰砂过滤去除地下水中的铁锰时取得了显著的效果。后来，同济大学的严煦世等人也对改性滤料的应用方面作了大量的基础性研究工作；国外对于改性滤料的研究范围更加广泛。1989年起，美国华盛顿大学MarKM。Benjamin等人对铁化合物去除多种金属离子作了深入的研究，发现改性滤料的过滤效果远远优于石英砂。在乌克兰基础建筑工业大学的一个课题组的研究结果也显示了改性滤料在去除铁锰的过程中可以缩短滤池的成熟期，改善滤池成熟期前出水水质。

综合大量的实验研究，发现改性滤料的过滤效果主要体现在以下几个方面：

（1）去除水中的悬浮杂质。同济大学高乃云等人采用氧化铝改性石英砂作为滤料，进行强化过滤处理微污染水的实验研究，结果发现石英砂经处理后的表面零电荷PH值由0.7-2.2提高到7.5-9.5。因此，即使是微污染原水在采用改性的石英砂处理时，不需要再添加任何混凝剂就可以达到降低浊度的目的。并且原水中的悬浮杂质以及微量溶解性有机物也有不同程度的去除。

（2）吸附水中的重金属离子，如Pb2 、Cd2 、Cu2 、Ni2 、Cr2 等，去除机理主要是化学吸附、离子交换吸附和离子沉淀。

（3）去除水中的砷。MattewL.Pierce等人用无定型的氢氧化铁来吸附水中的As（Ⅲ）和As（Ⅴ），结果表明，在吸附剂和砷浓度比例恰当及适当的PH条件下，可以使砷的去除率达到92%。

（4）去除水中的硒。利用氧化铝覆盖的砂粒作为吸附剂，可以有效的去除水中的Se（Ⅵ）和Se（Ⅳ）。在适当的PH值、吸附剂量以及吸附时间的条件下，Se的去除率可达将近100%。

（5）去除水中的微生物，去除机理主要是利用滤料表面的电性、强化静电吸附或者降低静电排斥。

4、铁质滤膜、锰质滤膜

当含有铁、锰的水长期通过滤料表面时，在滤料表面就会生成铁质和锰质滤膜。由于该性滤料对铁、锰的吸附能力更强，所以经过改性滤料可以缩短铁质、锰质滤膜的形成时间，自然条件下形成的铁质滤膜往往需要几个礼拜的时间，而形成锰质滤膜的时间就更久。所形成的铁质、锰质滤膜对铁、锰的去除一般具有催化作用，即我们所称的“活性滤膜”。