地下水除铁除锰是水工业中一个历史悠久的研究课题，国内外已对此展开了大量的研究。地下水除铁除锰理论及技术先后经历了自然氧化法、接触氧化法和生物法三个发展阶段。但是，我国的地理环境多样化，地下水的特征差异大，同时影响除铁除锰的因素众多，对于不同的地下水及处理工艺，铁锰去除机理难以确定。本文以影响铁锰去除的敏感因素pH值作为重点考察对象，以哈尔滨某区含高浓度铁(平均15mg/l)、锰(平均1.0mg/l)和氨氮(平均2.2mg/l)的地下水为水源，研究pH分别为7.5,7.0和6.5的条件下，滤料的成熟时间及其铁、锰和氨氮去除效果，以加深对滤料除铁除锰机理的认识。进水pH值对砂滤池水处理效果的影响研究结果表明：进水pH越高，砂滤池挂膜时间越短，出水水质越好。在pH为7.5,7.0和6.5时，滤池分别在40、60和150天表现除氨氮能力，90、140和210天后，不同pH下滤池除氨氮效果趋于一致，维持在0.4-0.5mg/l；pH值越高越有利于锰的去除，pH7.5的滤池分别运行150天（锰砂）和170天（石英砂），出水锰<0.05mg/l达标，pH7.0的砂滤池有一定的除锰能力，锰砂出水锰浓度为0.3mg/l，石英砂为0.6mg/l，pH6.5的滤池运行220天，没有除锰效果；pH对滤池除铁没有影响，运行150天后，出水铁均为0.2mg/l以下，除铁主要是依靠接触氧化作用；进水pH越高越有利于砂滤池对浊度的稳定高效去除。锰砂和石英砂在不同pH下对铁和氨氮的去除效果没有显著区别，对于锰的去除，在pH7.5和7.0的条件下锰砂对锰的去除效果要优于石英砂，pH6.5时两者一致没有除锰效果。在pH为7.5的条件下，两级除铁除锰的成熟速度要明显快于单级除铁除锰，但是在pH为7.0和6.5的条件下，两种除铁除锰工艺的水质处理效果没有明显的区别，这表明在一定范围内，pH对滤料成熟速度的影响远大于反洗频率对其的影响。pH对砂滤池除锰影响的机理探讨研究表明：随着pH的降低，铁在滤池中的去除深度会增加，压缩除锰带，滤池的主要除锰带向下移动；随着pH值的降低，滤料表面铁含量逐渐升高，锰含量逐渐降低，三价铁氢氧化物会覆盖滤料表面，阻碍“锰质活性滤膜”的生成，从而干扰锰的去除。锰砂吸附及再生除锰效能研究结果表明：锰砂吸附锰的过程符合二级动力学方程，说明锰砂吸附锰是化学吸附过程，吸附质与吸附剂之间有离子交换的过程发生；在锰砂吸附锰的过程中，前6h的吸附速率由内扩散控制，6h-12h吸附速率由膜扩散控制，12h以后为吸附平衡阶段。用不同pH溶液洗脱吸附饱和的锰砂时，在pH为1，2和3下，吸附饱和的锰砂会有大量的锰被洗脱，但是只有在pH为1时，锰砂达到121%的再生率；pH为2-8时的再生情况相差不大，再生率为55-65%；在pH≥9时再生率有提高的迹象。