氨氮与锰是饮用水源水污染主要污染物,不论对于人体健康安全,还是对于工业生产的顺利进行,都有着较大危害。因此,开发一种能同时高效去除氨氮与锰的工艺迫在眉睫。本课题运用化学挂膜,将石英砂制备成一种具有催化氧化能力的铁锰复合氧化膜滤料,能高效,安全,稳定同步去除氨氮与锰。目前已经成功运用于地下水治理项目。本文在现有研究基础上,利用逆流充氧设备,通过补充氨氮与锰去除的关键物质——溶解氧,强化铁锰复合氧化膜的去除效果,拟解决低温条件下活性较差的难题,并对充氧条件下同步去除氨氮与锰的影响因素进行探究,旨在提高复合锰氧化膜滤料在地表水中的适应性,优化地表水中锰的处理效果,同时以南方地表水为水源进行该实验设备的应用中试试验,以期指导工程实践。本文主要研究结论如下:(1)温度差异极大程度上影响了铁锰复合氧化膜的活性,在低温条件下,经过逆流充氧,提高溶解氧浓度,可大幅度提高氨氮与锰的同步去除效率,其中氨氮有效去除量提高1.5 mg/L。逆流充氧在保证水中溶解氧充足的同时,滤层不紊乱,且不会令铁锰复合氧化膜发生结构上的变化,具有高效稳定性。(2)在水温在21℃下,对逆流充氧条件强化去除地表水中高浓度氨氮/锰影响因素进行了探究。实验结果发现,充氧位置选择在底部1/3处时具有最大充氧效率;在最佳投药量范围内,保持进水浊度一致,以益唯净作为助凝剂较使用PAM时去除氨氮和锰的效果更佳。进水TOC浓度的增加会导致机物附着于滤料表面,阻碍氨氮与锰和滤料的结合,从而对氨氮与锰同步去除产生抑制。(3)使用南方地表水源,对比南北不同水质下铁锰复合氧化膜对氨氮去除的差异性进行研究,实验结果表明,南方地表水去除1 mg/L氨氮,需消耗2.9 mg/L溶解氧,较于北方较少,这是导致南方地表水的处理速率较快的原因。未充氧时,铁锰复合氧化膜可去除2.0 mg/L氨氮,充氧后,上限提高至3.5 mg/L。对不同充氧强度(0.4、0.5、0.6、0.7 ml/cm~2·min),采用一级动力学模型进行线性拟合,南方地表水为水源去除速率随充氧强度增加的幅度较小,此时溶解氧利用率分别为47.2%、41.2%、45.9%、39.3%。