該設備采用了曝氣氧化，錳砂催化、吸附、過濾的除鐵除錳原理，利用曝氣裝置將空氣中的氧氣溶于水中，進而將水中 Fe 2+ 和 Mn 2+ 氧化成不溶于水的 Fe3+和 MnO2,再結合天然錳砂的催化、吸附、過濾將水中鐵錳離子去除。鐵錳氧化反應式如下：鐵氧化：空氣：4Fe2++3O2+6H2O=4Fe(OH)3 錳砂MnO+Mn2O7+4Fe2++2O2+6H2O=3MnO2 +4Fe(OH)3

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催化膜對水中鐵、錳起著重要的作用：A.催化作用，加速水中二價鐵轉化為三價鐵。B.截留分離作用，將鐵、錳從水中分離。C.生化作用催化膜內存在鐵細菌，通過其新陳代謝作用，去除水中的鐵、錳離子。在二價鐵氧化成三價鐵的過程中水中必須保持足夠的溶解氧，在此過程中，一部分硫化氫被氧化和吹脫去除，余下部分和水中微小懸浮物被活性炭吸附器所吸附。尤其是在處理微污染含錳地下水的過程中，鐵細菌不僅能有效地去除鐵錳，同時還能以水中氨為營養源，進行新陳代謝，在其他細菌參與下，同時達到去氨氮的效果。

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