在地下水、地表水中都可能存在超量的锰离子,过量的锰会对人体产生多方面的影响,必须采用一定的工艺将之去除。生物除锰工艺因流程简单,占地面积小等优点已在我国多家水厂投入生产使用。但是就目前来看该工艺存在培养周期长、除锰效率低等问题。需要对生物滤柱内的群落结构进行更加深入地研究,为彻底解决生物滤柱的应用问题提供理论支持。目前水源地很多受到了有机物的污染,其中的主要成分腐殖酸对成熟除锰滤柱的影响也不明朗;生物滤柱本身对腐殖酸的去除效果也需要进一步研究。本文利用两个小试规模的生物滤池反应装置,主要研究滤速和进水锰浓度的变化对生物滤池启动的影响,腐殖酸浓度对滤柱运行状态的影响及滤柱对其去除效率,不同培养阶段菌群分布状况及动态,主要结论如下:在进水锰浓度为0.6mg/L时一周后两反应器均能达到99%的除锰效率,之后提高滤速,除锰效率未见改变。提高进水锰浓度至2mg/L一周后,A、B两反应器除锰效率均降至85以下%,降低滤速后反应器出水重新达标。除铁效率前期一直在20%-90%之间波动,培养后期基本维持在75%以上。进水锰浓度从0.6mg/L提高到2mg/L时,除锰滤层由前40cm下移至前70cm;滤速降低至2m/h再恢复到6m/h后,由于细菌的附着等因素,除锰滤层又向前推进至前30cm。腐殖酸浓度对除铁锰的效果都有冲击性的影响,随着腐殖酸浓度的提高,铁和锰的去除率均会迅速下降,4-6天后恢复稳定。铁和腐殖酸整体的去除率会随着腐殖酸浓度的提高而略有下降。腐殖酸浓度提高会造成除锰滤层的明显下移,但是除铁、除腐殖酸滤层并没有明显变化。腐殖酸整体的去除率为55%,高锰酸盐整体的去除率为35%,可能是腐殖酸发生了转化。挂膜成功后的滤料表面附着大量微生物,而且表层滤料铁含量超过45%,中层滤料锰含量超过50%。不同培养阶段的滤料中均存在常见的锰氧化菌Hyphomicrobium,Pseudomonas和Pedomicrobium,锰氧化菌相对含量为1.9-11.4%。锰氧化菌在反应器中的比例随培养时间的推移由6%降到4.5%,之后又回到6%。锰氧化菌在表层滤料的相对比例为8.1%,中层滤料为4.97%、底层滤料为5.1%。古菌的群落结构分析显示,Thaumarchaeota是绝对的优势菌门,主要优势种群为Cenarchaeum,相对百分含量为35%-67%。