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地下水中的溶解性铁、锰，一般以低价Fe2+、Mn2+形态存在，其假想化合物形态为重碳酸盐，要除去地下水中的铁、锰，就必须将二价铁氧化为三价铁、将低价锰氧化为高价锰，在pH值为6.8～7.2的条件下，高价铁锰化合物呈胶凝聚沉降，用过滤的方法即可去除。采用氧化分离技术来去除水中的铁、锰有害物质，即向地下水中充入足够的O2或O3，在分布于锰砂过滤器滤层上特有的催化膜（水中锰和铁在沙砾上形成的MnO2和γ-FeO(OH)沉淀）的作用下使水中的低价铁、锰氧化成高价铁、锰的化合沉淀物。这种高价沉淀物被截留在滤层内，出水的铁锰含量便达到标准要求。催化膜对水中铁、锰起着重要的作用：A.催化作用，加速水中二价铁转化为三价铁。B.截留分离作用，将铁、锰从水中分离。C.生化作用催化膜内存在铁细菌，通过其新陈代谢作用，去除水中的铁、锰离子。在二价铁氧化成三价铁的过程中水中必须保持足够的溶解氧，在此过程中，一部分硫化氢被氧化和吹脱去除，余下部分和水中微小悬浮物被活性炭吸附器所吸附。