地下水中砷与铁锰经常相伴存在,因此可以考虑在用生物滤池去除铁锰时同时除砷。砷在地下水中的形态主要是以三价存在,三价砷可吸附性差一直是地下水除砷技术的一个难题,因此经常需要将三价砷氧化成五价砷,然后再通过吸附去除。本次实验主要针对这些问题,通过在实验室模拟受砷污染的地下水,进行了三方面的研究:⑴以实验室新研究的新型滤料为基础,将除锰细菌包埋在滤料里,装成滤柱,然后连续进含As(Ⅲ)水进行生物培养,考察滤池氧化As(Ⅲ)能力;改变各种条件因素,考察环境条件对滤池氧化As(Ⅲ)能力的影响。⑵用成熟生物除锰滤料,直接装成滤柱,然后在连续进含砷水条件下进行滤层的生物培养,通过滤层分层采样的方法研究滤池除总As能力;同时对比两滤池的除砷能力。⑶用商品MnO2和实验室制备的新生态-MnO2分别吸附As(Ⅲ)和As(Ⅴ),考察吸附能力以及影响因素。新型滤料生物滤池对As(Ⅲ)的绝对氧化能力能达到0.2mg/L,在长达9个月的运行时间里As(Ⅲ)的加入始终未对除锰能力造成明显影响。在进水As(Ⅲ)浓度为0.1～0.2mg/L的初始条件下,1mg/L左右的Fe2+的加入能提高总砷的去除率,使As(Ⅲ)的氧化率更加稳定,但生物滤池的反冲洗周期缩短,增加运行成本;一定范围内增加Mn2+浓度为可以提高As(Ⅲ)和总As的去除率;滤池需要在低滤速条件下运行除砷效果较好,即滤速大于5m/h时需谨慎考虑;随着滤层深度的增加,As(Ⅲ)的氧化率增加,As(Ⅴ)的去除量也逐渐增加。成熟生物除锰滤池运行初期进水总As浓度为0.1mg/L时,出水总As浓度低于0.01mg/L;加砷前、后进水锰浓度即使高达8mg/L时,出水锰浓度仍低于国标上限值,滤池除锰能力基本未受到影响。滤池在运行初期,总As的绝对去除能力能达到0.1mg/L,长期运行后,对总As的绝对去除能力小于0.1mg/L;进行一定强度反冲洗后,短时间内总As的绝对去除能力能恢复到0.1mg/L,而滤池除锰能力不会受到影响。对比成熟生物除锰滤池和新型滤料生物滤池,经过初步的除砷驯化,两滤池对砷的去除效果相差不大,对As(Ⅲ)的氧化能力都能达到0.2mg/L,对总As的去除能力都小于0.1mg/L,都适合在低滤速条件下运行。在外界环境相同的条件下,实验室制备的新生态-MnO2吸附As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的能力明显都强于商品MnO2;两种二氧化锰吸附As(Ⅴ)的能力明显强于As(Ⅲ)。两种二氧化锰的吸附速度都较快,8mg/L的新生态-MnO2和商品MnO2分别吸附0.15mg/L的As(Ⅲ),平衡时间分别为180min和90min;8mg/L新生态-MnO2和MnO2吸附A(sⅤ)的平衡时间为120min和150min;新生态-MnO2对As(Ⅴ)去除速度符合Lagergren二级速度方程;吸附能力都是在酸性条件下吸附能力较好,中性和弱碱性条件下较差,pH值大于12的强碱性条件下最强;一定浓度范围内砷的去除率都随着商品MnO2和新生态-MnO2的浓度增加而增加;在一定质量浓度范围内,Mn2+对二氧化锰吸附As(Ⅲ)和As(Ⅴ)有协同作用,随着加入的Mn2+质量浓度的增加,二氧化锰对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的去除率都增加。