李圭白院士：地下水除锰技术还不够成熟！

1990年，刘德明等在鞍山市试验，发现随锰质活性滤膜的自然生成和除锰能力提高，铁细菌量不断增加，当铁细菌数达到105个/mL（滤料）时，可稳定除锰，他认为二价锰是在铁细菌的生物酶作用下被氧化的，提出了生物除锰。

20世纪90年代开始，张杰院士的团队对生物除锰进行了长期研究，特别是对从锰质活性滤膜中分离出的铁锰细菌从生物学角度对之进行研究，使生物除锰机理得到系统阐释，对锰质活性滤膜接触氧化除锰原理的认识提高了一大步，但刘德明、鲍志戎、张吉峰和唐文伟等都认为其中仍有化学除锰作用。所以除锰机理仍在探索中。

自锰质活性滤膜接触氧化除锰工艺提出以后，文献报道（2006年以前）的自然生成锰质活性滤膜的除锰水厂粗略统计有43座。此外，大量实践都观察到锰质活性滤膜的自然生成和随之产生持续除锰能力的现象。

三、关于除锰工艺的若干问题

1、锰质活性滤膜的自然生成与接种生成

除锰水厂长期运行后滤料表面均可生成锰质活性滤膜并持续除锰。生物除锰并不否定锰质活性滤膜除锰的存在，而是为除锰优化提出一个新发展方向。生物除锰提出工程菌技术：从成熟滤膜中分离出高效除锰菌，扩大培养后对新滤料接种，但难度大且需专业队伍，故自然生成锰质活性滤膜除锰在相当长一段时间仍是水厂投产采用的方法。

2、二价铁对锰质活性滤膜的污染

二价铁氧化还原电位比二价锰低得多，二价铁会阻碍二价锰氧化。单级滤池除铁除锰中，总是先除二价铁，当其浓度降至足够低，二价锰才开始被氧化，故上部为除铁带，下部为除锰带。李继震在铁力市试验发现，除锰带一旦遭到二价铁污染，会丧失除锰能力，其恢复需长时间，期间出水锰超标。这是一个严重问题，需特别关注。

3、曝气装置选型

用于除铁除锰的曝气装置包括两类，一类依靠外部能量对水曝气，断电则曝气设备停运，未曝气水会进入滤池，二价铁会使锰质活性滤膜污染；另一类依靠水自身能量曝气，断电则进水停止，未曝气水不会进入滤池，对除锰是安全的。宜优先选用依靠自身能量曝气的装置。

4、滤速影响

除锰水厂如采用变滤速过滤：滤池刚反洗完，其滤层清洁，水阻小，初滤速高；而滤速增大能使锰质活性滤膜受到污染，除锰效果下降。所以，单级滤池除铁除锰时，不宜选择变速过滤方式。

5、锰质活性滤膜成熟前的出水水质

铁质活性滤膜的成熟期一般为几天，而锰质活性滤膜的成熟期一般需数十天到几个月。锰质活性滤膜成熟前，出水锰超标，这是一个技术难题。而天然锰砂对二价锰有吸附作用；若用优质天然锰砂为滤料，在锰质活性滤膜成熟前靠锰砂吸附除锰，直至除锰滤层成熟，这样水厂从投产出水就达标。

6、单级过滤还是两级过滤

二者在原理上无本质差别。单级：当滤速、水质波动时，锰质活性滤膜易受污染；此外，单级过滤上层除铁带堵塞快，需频繁反洗，导致下层锰质活性滤膜受二价铁污染。两级：一级过滤铁质活性滤膜接触氧化除铁、二级过滤锰质活性滤膜接触氧化除锰，基本消除了二价铁对锰质活性滤膜的污染风险。

7、工艺选择中安全性与经济性的平衡

除铁除锰工艺选择与水质等诸多因素有关。从二价铁对锰质活性滤膜污染角度，单级过滤增加二价铁污染锰质活性滤膜的风险，且进水二价铁含量越高风险越大。因此，单级过滤降低建设费用却增大风险；而两级过滤增高建设费用但降低风险，存在安全性与经济性平衡的问题。

四、结语

综上，我认为地下水除锰技术还是不够成熟的，须加强工程技术方面研究，特别是对已建除锰水厂总结，找出不成功水厂的具体原因，在解决问题中创新，以使锰质活性滤膜接触氧化除锰技术成熟。