近年来,地表水出现季节性锰超标,原有净水处理工艺不能及时处置导致出水锰超标,之前饮用水水源超标主要发生在地下水,锰去除技术研究和发展也集中于地下水,对于季节性锰超标地表水却少有相关研究。本文首先通过氧化剂除锰性能比较以筛选合理氧化剂,再进行烧杯试验探讨常规水质参数对高锰酸钾地表水除锰过程的影响,最后使用原生污泥对高浓度含锰废水再生,具体研究如下:1)考察了KMnO₄、ClO₂、NaClO、Na₂S₂O₈、KHSO₅及O₃等水处理中常见的氧化剂对水中Mn²⁺的去除效率,考查了投加量、联合投加、紫外光照、pH和共存离子等对去除效率的影响。结果表明KMnO₄和O₃对溶解的Mn²⁺有很好的去除效果,当KMnO₄与Mn²⁺投加比为2:3时,反应30min后Mn²⁺下降至0.006mg/L;O₃流量为0.6L/min,5min后Mn²⁺下降至0.056mg/L。KMnO₄和O₃在弱碱性条件下去除效果更佳。ClO₂有一定去除效果。采用UV辐射,在UV₂₅₄/Cl O₂、UV₂₅₄/KHSO₅、UV₂₅₄/Na₂S₂O₈系统中,当氧化剂与Mn²⁺摩尔比分别为8:5、4:1和4:1时,对起始Mn²⁺浓度在0.8-0.9 mg/L的模拟水样,Mn²⁺可分别下降至0.006、0.006、0.001 mg/L,均优于国家标准。单用NaClO处理在较短反应时间条件下,效率较低,若UV₂₅₄/NaClO联用,则亦有较好去除效果。KHSO₅/KMnO₄与Mn²⁺比例为5:2时Mn²⁺下降至0.06 mg/L,较单个投加效果显著提高。2)以外加Mn²⁺湖水为研究对象,研究了KMnO₄预氧化与混凝去除湖泊源水中的Mn²⁺,考察了浊度、COD_Mn、pH、水中共存离子等水质参数以及混凝剂对除锰效率的影响,并探讨了预氧化产物新生态二氧化锰对混凝剂除浊投量的影响。结果表明:KMnO₄投量为理论值的83%或更低时剩余Mn²⁺达标;KMnO₄与Mn²⁺反应2min内达到平衡;湖水COD_Mn变化对锰的去除率基本无影响;浊度对除锰有一定促进作用,但随着高锰酸钾投量增加逐渐减小;pH值增大高锰酸钾对锰去除率上升,初始pH值从6.54增加至9.57,95%锰去除率所需高锰酸钾投量从1.6 mg/L降低至0.8 mg/L;Fe³⁺/Al³⁺离子混凝剂、HCO₃^-、H₂PO₄^-、SiO₃^2-对Mn²⁺去除有一定影响;KMnO₄预氧化除Mn²⁺产物水合二氧化锰可节省混凝除浊29%硫酸铝或43%聚合氯化铝铁投量。3)采用污泥塘原生污泥,对SBR反应器曝气强化其对锰的去除,分别处理高浓度含锰湖泊水和反冲洗回水;对反应器污泥取样进行高通量测序分析其生物学组成;污泥稀释一定倍数烧杯试验探究其氧化速率和反应动力学;监测831mg/LMLSS反应器连续运行27天锰去除能力变化,并检测反应前后的pH值、浊度、耗氧量(COD_Mn)其他水质参数变化。结果显示:污泥经过一天的培养,第二天曝气180min或更短时间就可使溶解锰浓度下降至0.01mg/L,单项指标优于国家饮用水水质标准;MLSS为831mg/L烧杯外加锰浓度为5.0mg/L曝气5min溶解锰的浓度剧烈下降至3.05mg/L,之后去除速率变缓,180min溶解锰浓度下降至0.25mg/L;微生物氧化去除锰符合一级动力学模型;高通量测序数据显示锰浓度去除变化与生物学变化无关;反应器连续运行27天锰去除能力变化不大,其他水质参数除出水浊度升高外,其他无明显变化。