针对我国大部分地区地下水含锰量普遍超标的现状,本课题模拟地下水,在实验室通过模型滤柱和摇瓶试验,深入研究了饮用水生物氧化除锰特性、机理与动力学。考察了滤柱培养成熟的时间及影响生物除锰效果的因素;研究了生物除锰的机理,建立了生物除锰反应动力学模型;探讨了磷、Fe²⁺等因素对生物除锰的影响,同时还研究了锰的去除与氧化还原电位的关系,对滤膜的结构进行了测定。试验结果表明,成熟后滤砂表面滤膜的X射线衍射图谱与MnO_x·5H₂O（x=1.86）的X射线衍射图谱一样,滤膜成熟后的结构在进水物质不发生变化的情况下不发生变化;合适的碳磷比对生物除锰有明显的促进作用,试验条件下的投磷量不会对出水造成二次污染;生物除锰需要亚铁的参与,亚铁的存在除了能够促进微生物分泌胞外酶并刺激其活性外,还通过铁离子的变价传递电子,催化锰离子的氧化反应,从而促进对二价锰的降解。当不存在亚铁时,铁锰细菌对锰的降解性能大大减低,但过量的亚铁将压缩除锰滤层;在pH值呈中性条件下,处理水中的锰去除以后,出水的氧化还原电位在540～700mV之间;生物氧化除锰动力学符合二级多项式反应动力学模型,即- dC_S/dt =K₂ C_sT²+K₁ C_ST+K₀,不同的进水锰浓度下,生物除锰表现出不同的反应规律,当锰离子浓度为1.5 mg/L以下时,锰离子的氧化速率与锰浓度的关系表现为一级反应(即K₂=0,K₀=0,K₁=0.355 min^-1);当锰离子浓度为4.5 mg/L以上时,锰离子的氧化速率与锰浓度的大小无关,表现为零级反应(即K₂=0,K₀=-0.638 min^-1,K₁=0);当锰离子浓度介于两者之间时,锰的氧化速率与锰浓度的关系为二次曲线,有K₂=0.201min^-1,K₁=0.098min^-1,K₀=0.008min^-1)。