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试验从石英砂,铁锈,土样中分离筛选出8株具有高效去除水中铁锰离子的铁细菌,并将8株菌鉴定至属,分别为嘉氏铁柄杆菌属和纤发菌属,其中嘉氏铁柄杆菌为高效除铁菌,纤发菌为高效除锰菌。将8株高效工程菌扩大培养后固定在以石英砂为载体的生物反应器,以模拟含低浓度铁锰离子地下水的人工配水作为原水,在相同工况条件下以普通石英砂及普通锰砂滤料的两个常规反应器作对照进行研究。试验结果表明:试验期间,生物反应器出水完全可以达到国家标准,反应器对铁、锰的去除率分别为63.4%和74.4%;以石英砂为载体的常规反应器对铁、锰的去除率分别为32.1%和64.2%;以普通锰砂滤料为载体的常规反应器效果对铁、锰的去除率65.1%和铁74.7%。生物反应器对铁锰的净化能力高于以石英砂为载体的常规反应器,与以普通锰砂滤料为载体的常规反应器对铁锰的净化能力相当。地下水除铁除锰工程应用中可以采用固定化微生物技术以达到更好的去除效果。其后,试验对生物反应器的反冲洗强度对滤层处理能力和生物的影响进行试验。结果表明:生物反应器反冲洗强度应选取16～18 L/s·m2;反冲洗后,滤层没有收到明显的冲击,生物量的适度减少,并不影响处理效果。试验的后期,在大庆水厂进行现场小试,结果表明:滤罐在运行一段时间之后,除铁效果可快速达到国家标准,除锰效果相对不够理想,出水含锰量为0.1-0.15 mg/L。试验探讨了出水含锰量暂时不达标的原因并给出了解决该问题的可能办法,认为这可能是由于微生物重新接种的新的环境会有一段时间的停滞期引起的或者是由于原水中营养物质的贫乏导致。试验的研究结果证明了固定有高效除铁除锰工程菌以石英砂为滤料的生物反应器可达到以锰砂为滤料反应器的性能,这为大庆某水厂面临的能否利用接种工程菌的廉价石英砂滤料取代锰砂滤料的问题给出了答案。本研究的研究对于利用人工固定化技术解决地下水铁锰超标的问题起到强有力的推动作用,为该方法在实际工程的应用打下坚实的基础具有较高的经济效益和社会效益。