地下水中的锰含量
地下水除铁除锰处理
谢 谢！
三、接触氧化法除铁、除锰工艺
• 当地下水的含铁量和含锰量均较低时，一般可采用除铁除锰
双层滤池
• 铁、锰可在同一滤池的滤层中去除，上部滤层为除铁层，下
部滤层为除锰层。，可采用两级曝气、过滤处
理工艺，即第一级除铁，第二级除锰。其工艺流程如下：
• 地下水 → 曝气 → 除铁滤池 → 除锰滤池 → 出水
二、 地下水除锰
• 锰的化学性质与铁相近，常与铁共存于地下水中，但铁
的氧化还原电位比锰要低，相同pH值时二价铁比二价锰 的氧化速率快，二价铁的存在会阻碍二价锰的氧化。因 此，对于铁、锰共存的地下水，应先除铁再除锰。
接触氧化除锰
2Mn2 O 2 2H 2O 2MnO2 4H
高含锰量的水质，成熟期约需60～70d，而低含锰量的水质则需 90～120d，甚至更长；其次滤料成熟期与滤料有关：石英砂的成 熟期最长，无烟煤次之，锰砂最短。
铁氧化成三价铁，并附着在滤料表面上。
接触氧化除铁
滤池初期出水含铁量较高，一般不能达到饮用水水质标准。随着过 滤的进行，在滤料表面覆盖有棕黄色或黄褐色的铁质氧化物即具有 催化作用的铁质活性滤膜时，除铁效果才显示出来。
从过滤开始到出水达到处理要求的这段时间，称为滤料的成熟期， 一般为4～20d
滤料的成熟期与滤料本身、原水水质及滤池运行参数等因素有关。
一、 地下水除铁
4Fe2 O2 10H 2O 4Fe（OH）3 8H
氧化剂
Fe2+
Fe3+
Fe(OH)3
絮凝胶体
氧化剂：氧气、氯和高锰酸钾等
自然氧化 除铁
• 含铁地下水经过曝气，经自然氧化的反应和 沉淀设备
接触氧化 除铁
8 地下水除铁除锰
19.1.1 地下水除铁
19.1.1 地下水除铁
19.1.1 地下水除铁
19.1.1 地下水除铁
19.1.1 地下水除铁
板条式曝气塔 接触式曝气塔 机械通风式曝气塔 1—焦炭层；2—浮 球阀
19.1.1 地下水除铁
19.1.1 地下水除铁
2. 氯氧化法 氯是比氧更强的氧化剂，氯与二价铁的反应式：
（3）接触氧化法
Cl2 原水 曝气装置 接触过滤池 除铁水
19.1.1 地下水除铁
• 空气自然氧化法：不需投加药剂，滤池负荷低， 空气自然氧化法 运行稳定，原水含铁量高时仍可采用。但不适 合于溶解性硅酸含量较高及高色度地下水。 • 氯氧化法 氯氧化法：适用于一切地下水。当Fe2+量较低 时，可取消沉淀池、絮凝池。缺点：形成的泥 渣难以浓缩、脱水。 • 接触氧化法 接触氧化法：不需投药、流程短、出水水质好， 但不适用于含还原性物质多及色度高的原水。
净水工程——西安理工大学水电学院市政工程系
第19章 水的其它处理方法 19章
19.1 地下水除铁除锰
19.1.1 地下水除铁
含铁含锰地下水水质 我国含铁含锰地下水分布广泛，《生活饮用水 卫生标准》规定： 铁＜0.3mg/L 锰＜0.1mg/L 我国部分地区的地下水 含铁量多在5~15mg/L 含锰量多在0.5~2.0mg/L
19.1 地下水除铁除锰
除铁除锰工艺流程 硫酸铝 （1）
Cl2 含铁含 锰 原水 絮凝池 沉淀池 除铁滤池 除锰滤池
除铁除 锰水
以氯为氧化剂，根据Fe2+与Mn2+氧化还原电位的 差异，先用氯氧化除铁，再用氯接触过滤除锰 （2）
空气 含铁含 锰原水 除铁滤池 Cl2 除锰滤池 除铁除锰水
第十六章 几种特殊水源水及特殊要求水的处理
第十六章
几种特殊水源水及特殊要求水的处理
基于离子交换原理，利用某些离子交换剂所 具有的可交换阳离子（Na+或H+）与水中Ca2+、Mg2+ 进行离子交换反应，去除水中的Ca2+、Mg2+ ，以达 到水的软化目的。 本节将着重介绍水的离子交换软化法。 常用的化学药剂有石灰（CaO）、苏打 （Na2CO3）等。 1.石灰软化法： 反应式：
第十六章
几种特殊水源水及特殊要求水的处理
一、地下水除铁方法与工艺的发展
原理：地下水中铁主要是Fe2+，向水中加入 氧化剂后，Fe2+ Fe3+由离子状态转化为絮凝胶体
Fe(OH)3状态,很容易从水中分离出来。
根据使用氧化剂不同： 除铁方法分: 空气氧化法-空气中氧 药剂氧 化法-如CL2，KMnO4等。
第十六章
几种特殊水源水及特殊要求水的处理
离子交换反应为可逆反应，当树脂失效以后，利用 高浓度再生液（Na＋或H＋），使交换反应逆向进行， Na＋或H＋把树脂上吸附的Ca2＋、Mg2＋臵换出来，从而 使树脂重新恢复交换能力，我们把这个的过程称为树 脂再生。 （3）离子交换过程 以离子交换柱中装填Na型树脂，从上而下通以含有 一定浓度钙离子的硬水为例。 就整个离子交换过程而言，可分成两个阶段。一是 交换带形成阶段，发生在交换开始的一段不长时间内， 在此阶段内，树脂的饱和度曲线不断发生变化，直至 形成一定形状的曲线。二是交换带推移阶段，即交换 带以一定速度沿着水流方向向下推移的过程。
1、其工艺与除铁一样： 即：地下水 曝气 过滤 出水 过滤时：利用天然锰砂表面自然形成得锰质
地下水标准
2.4.3地下水评价标准根据要求，本次调查地下水质量评价标准采用中国人民共和国国家标准《地下水质量标准》GB/T14848-1993中有关标准值。
中华人民共和国国家标准《地下水质量标准》GB/T14848-93中将地下水质量分为五类，各类水质的适用范围为：Ⅰ类：主要反映地下水化学组分的天然低背景含量。
适用于各种用途。
Ⅱ类：主要反映地下水化学组分的天然背景含量。
适用于各种用途。
Ⅲ类：以人体健康基准值为依据。
主要适用于集中式生活饮用水水源及工、农业用水。
Ⅳ类：以农业和工业用水要求为依据。
除适用于农业和部分工业用水外，适当处理后可作生活饮用水。
Ⅴ类：不宜饮用，其他用水可根据使用目的选用。
具体的地下水标准值见表2-2。
表2-2地下水质量标准（GB/T14848-93）序号项目Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类Ⅳ类Ⅴ类1色℃≦5≦5≦15≦25﹥252嗅和味无无无无有3浑浊度℃≦3≦3≦3≦10﹥104肉眼可见物无无无无有5PH 6.5~8.5- - 5.5~6.5, 8.5~9﹤5.5,﹥96总硬度(以CaCO3计)(mg/L)≦150≦300≦450≦550﹥5507溶解性总固体(mg/L)≦300≦500≦1000≦2000﹥20008硫酸盐(mg/L)≦50≦150≦250≦350﹥350 9氯化物(mg/L)≦50≦150≦250≦350﹥350 10铁(mg/L)≦0.1≦0.2≦0.3≦1.5﹥1.5 11锰(mg/L)≦0.05≦0.05≦0.1≦1.0﹥1.0 12铜(mg/L)≦0.01≦0.05≦1.0≦1.5﹥1.5 13锌(mg/L)≦0.05≦0.5≦1.0≦5.0﹥5.014钼(mg/L)≦0.001≦0.01≦0.1≦0.5﹥0.5 15钴(mg/L)≦0.005≦0.05≦0.05≦1.0﹥1.0 16挥发性酚类(mg/L)≦0.001≦0.001≦0.002≦0.01﹥0.0117阴离子合成洗涤剂(mg/L)不得检出≦0.1≦0.3≦0.3﹥0.318高锰酸盐指数(mg/L)≦1.0≦2.0≦3.0≦10﹥1019硝酸盐(以N计)(mg/L)≤2.0≤5.0≤20≤30>3019硝酸盐(mg/L)≦2.0≦5.0≦20≦30﹥3020亚硝酸盐(mg/L)≦0.001≦0.01≦0.02≦0.1﹥0.121氨氮(mg/L)≦0.02≦0.02≦0.2≦0.5﹥0.522氟化物(mg/L)≦1.0≦1.0≦1.0≦2.0﹥2.023碘化物(mg/L)≦0.1≦0.1≦0.2≦1.0﹥1.024氰化物(mg/L)≦0.001≦0.01≦0.05≦0.1﹥0.125汞(mg/L)≦0.00005≦0.0005≦0.001≦0.001﹥0.00126砷(mg/L)≦0.005≦0.01≦0.05≦0.05﹥0.0527硒(mg/L)≦0.01≦0.01≦0.01≦0.1﹥0.128镉(mg/L)≦0.0001≦0.001≦0.01≦0.01﹥0.0129铬(六价)(mg/L)≦0.005≦0.01≦0.05≦0.1﹥0.130铅(mg/L)≦0.005≦0.01≦0.05≦0.1﹥0.131铍(mg/L)≦0.0002≦0.0001≦0.0002≦0.001﹥0.00132钡(mg/L)≦0.01≦0.1≦1.0≦4.0﹥4.033镍(mg/L)≦0.005≦0.05≦0.05≦0.1﹥0.134滴滴涕(ug/L)不得检出≦0.005≦1.0≦1.0﹥1.035六六六(ug/L)≦0.005≦0.05≦5.0≦5.0﹥5.036总大肠菌群(个/L)≦3.0≦3.0≦3.0≦100﹥10037细菌总数(个/mL)≦100≦100≦100≦1000﹥100038总α放射性(Bq/L)≦0.1≦0.1≦0.1﹥0.1﹥0.139总β放射性(Bq/L)≦0.1≦1.0≦1.0﹥1.0﹥1.02.4.4 荷兰土壤和地下水介入值荷兰环境和城市规划部制定了两套土壤和地下水标准，即目标值（Dutch S）和介入值（Dutch I）。
地下水中的锰含量
锰铁铁合金工厂的水资源保护1.自然界地下水中锰的分布状况锰在地球上分布十分广泛，在花岗岩地质较为多见。
含铁和含锰地下水在我国分布很广，铁和锰均可存在于地下水中，但含铁量往往高于含锰量。
自然界中存在的主要是二价锰(Mn2+)和四价锰(Mn4+)。
Mn4+在天然水中溶解度甚低，不足为害，所以溶解状态的主要是 Mn2+。
我国地下水中含铁量一般小5-10mg/L,含锰量约在0.5-2.0mg/L之间。
（例如：沈阳开发区水厂、黑龙江省兰西镇水厂地下水中锰含量达0.65-1mg/l）与国内其它地区相比，义望铁合金厂周边水井地下水含锰量处于较低水平。
根据环评报告，除2012年11月王村旧井含量为0.27mg/l（2013年12月为0.087mg/l)外，其余各井地下水含锰量均低于0.1mg/l。
但义望铁合金公司仍需对水源保护给与重视。
水中含氧量低，是地下水中铁、锰存在的必要条件。
在酸度高的水中，锰含量较高。
反之，水的含氧量高，提高水的 pH值，有利于铁(Fe2+)、锰(Mn2+)的氧化，降低水中的锰含量。
地表水中含有溶解氧，铁、锰主要以不溶于水的三价铁和锰状态存在，所以铁、锰含量不高。
地下水中的锰主要以溶解的二价锰为主。
地下水、湖泊水和水库的深层水中，由于缺少溶解氧，所以三价铁和四价锰还原为溶解性的二价铁和二价锰，因而铁、锰含量较高。
铁和锰在地球表面分布很广。
地壳中的锰多半分散在各种晶质岩和沉积岩中，它们都是难溶性的化合物。
表1 列出了主要锰的化合物在水中的溶解度。
由表1可以看出，除了硫酸锰以外其它化合物在水中的溶解度都相当低。
锰和铁一般通过以下几种途径进入地下水：一般地下水中主要含有二价铁合锰的碳酸盐，含碳酸的地下水，对岩层中二价铁锰的氧化物起溶解作用。
在水的循环中，部分雨水由地表渗入地下的过程中，一般都要经过富含有机物的表土层。
土壤中的有机物在微生物的作用下，被分解而产生出大量二氧化碳，这些二氧化碳溶于水中便使地下水含有大量的碳酸。
地下水高锰酸盐指数的测定
地下水高锰酸盐指数的测定地下水高锰酸盐指数是衡量地下水质量的重要指标之一。
它反映了地下水中铁和锰的比例，并可以直接反映一水区内环境质量的变化情况。
由于高锰酸盐指数受到地下水环境影响较大，因此测定地下水高锰酸盐指数是了解地下水环境质量及其水质变化状况的重要方法。
一般来说，有铁的水质较差，而含锰的水质较好。
测定地下水高锰酸盐指数，就是测定地下水中铁和锰的含量，从而衡量水质的好坏。
一般来说，高锰酸盐指数的值越大，地下水的质量越好。
测定地下水高锰酸盐指数的方法主要有：滴定法、光度法和原子吸收法。
滴定法是一种经典的测定地下水高锰酸盐指数的方法。
它采用萃取静电离子发生装置，将水样中的铁离子和锰离子相互滴定，滴定完毕后再采用滴定液的滴定电位值，换算计算出高锰酸盐指数的值。
光度法是一种试剂反应测定地下水高锰酸盐指数的方法，它采用可见光和紫外光照射技术，对水样中的铁离子与锰离子进行测定，据此推算出地下水高锰酸盐指数的值。
原子吸收法是采用原子吸收比色法测定地下水高锰酸盐指数的一种方法，需要使用专用试剂和仪器，将地下水中的铁与锰分别测定，根据测定结果进行计算推算出高锰酸盐指数的值。
无论采用哪种方法来测定地下水高锰酸盐指数，都必须采用统一的标准方法，以保证测定结果的准确性和可重复性。
在测定之前，要对耗材、器具、试剂进行校准，以确保测定精度和可靠性。
测定完毕后，还要对测定结果进行严格的统计分析，以达到更准确的测定结果。
从而可以看出，测定地下水高锰酸盐指数对于衡量地下水质量具有重要意义，而测定地下水高锰酸盐指数的方法包括滴定法、光度法和原子吸收法，它们需要严格的校准和分析，以保证测定结果的准确性和可靠性。
因此，测定地下水高锰酸盐指数既可以更好地了解地下水环境质量，又可以指导地下水质量管理，保护地下水环境。
锰砂的除铁除锰工艺
含盐量较高的苦咸水区域的井水呈还原态，含有 二价铁、锰离子。 现象：1、烧开后，水会变红；
2、用这种水洗衣服后，衣服会出现锈迹斑。 3、饮用这种井水，会感到一种苦涩味道；
长期饮用，影响人们身体健康。 我国地下水中含铁一般在5~10ppm;锰含量为 0.5~2ppm。分布面积较广，主要在东北平原、西北高 原、华北、河南及沿海一带。
锰砂的再生
锰砂经过使用一段时间后，锰砂表面不断吸附铁锰，吸附层越来越厚，逐渐发生“饱和”和 “钝化”现象，也可能出现“锈砂”情况，慢慢失去除铁除锰效果。更换锰砂成本高，费时；因此 需要进行再生处理，方法如下： 1、药液配比：
高锰酸钾溶液5~10%，
2、根据锰砂过滤器的直径，算出其容积（如黄山顶津，过滤器为D2400mmXH1500mm，锰砂总容积 在4.5M3）
二、“活性滤膜”理论
天然地下水，流经锰砂滤层时，水中低价铁锰离子先 被覆盖锰砂表面的“活性滤膜”吸附，然后被氧化水解， 生成氢氧化物水合分子【Fe（OH）3.H2O】和【Mn（OH） nXH2O】形成活性滤膜，并作为新的催化剂参与接触氧化 反应，使得活性滤膜不断增厚和自我修复；以到达去除铁 锰的作用。
分析项目 MnO2含量% SiO2含量% 铁含量 % 泥含量%
数据 20~45 17~20 20左右 <3.0
分析项目 盐酸可溶率% 破碎率 % 磨损率% 堆密度g/cm3
数据 <3.0 <1.0 <1.0 1.65~2.2
锰砂外观:
除铁除锰原理:
一、氧化理论: 天然锰砂中含的高价锰能将水中的二价铁Fe2+氧化成
PH>5.5时，铁的转化率明显加快；PH>9时，锰的氧化率 也会明显加快 3、锰砂过滤器停用后，滤层会发生松动，活性滤膜会受影 响；出水水质会变差。长期停运的锰砂过滤器再次启动时， 必须进行冲洗 4、活性滤膜比较疏松，不能长时间大水量冲洗，因此反洗 时间必须考虑活性滤膜的稳定 5.粒度、填充高度的选择和配置。
地下水水质分析标准
中华人民共和国国家标准GB/T 14848-91、引言为保护和合理开发地下水资源、防止和控制地下水污染、保障人民身体健康、促进经济建设，特制订本标准。
本标准是地下水勘查评价、开发利用和监督管理的依据。
2、主题内容与适用范围2.1、本标准规定了地下水的质量分类、地下水质量监测、评价方法和地下水质量保护。
2.2、本标准适用于一般地下水，不适用于地下热水、矿水、盐卤水。
3、引用标准GB 5750 生活饮用水标准检验方法4、地下水质量分类及质量分类指标4.1、地下水质量分类依据我国地下水水质现状、人体健康基准值及地下水质量保护目标，并参照了生活饮用水、工业、农业用水水质最高要求，将地下水质量划分为五类：Ⅰ类：主要反映地下水化学组分的天然低背景含量，适用于各种用途Ⅱ类：主要反映地下水化学组分的天然背景含量，适用于各种用途Ⅲ类：以人体健康基准值为依据，主要适用于集中式生活饮用水水源及工、农业用水Ⅳ类：以农业和工业用水要求为依据，除适用于农业和部分工业用水外，适当处理后可作生活饮用水Ⅴ类：不宜饮用，其他用水可根据使用目的选用4.2、地下水质量分类指标（见表一）表一地下水质量分类指标项目Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类Ⅳ类Ⅴ类色（度）≤5 ≤5 ≤15 ≤25 >25嗅和味无无无无有浑浊度（度）≤3 ≤3 ≤3 ≤10 >10肉眼可见物无无无无有PH 06.5～8.5 5.5～6.58.5～9 <5.5，>9总硬度（以CaCO3计）（mg/l）≤150 ≤300 ≤450 ≤550 >550溶解性总固体（mg/l）≤300 ≤500 ≤1000 ≤2000 >2000硫酸盐（mg/l）≤50 ≤150 ≤250 ≤350 >350氯化物（mg/l）≤50 ≤150 ≤250 ≤350 >350铁（Fe）（mg/l）≤0.1 ≤0.2 ≤0.3 ≤1.5 >1.5锰（Mn）（mg/l）≤0.05 ≤0.05 ≤0.1 ≤1.0 >1.0铜（Cu）（mg/l）≤0.01 ≤0.05 ≤1.0 ≤1.5 >1.5锌（Zn）（mg/l）≤0.05 ≤0.5 ≤1.0 ≤5.0 >5.0钼（Mo）（mg/l）≤0.001 ≤0.01 ≤0.1 ≤0.5 >0.5钴（Co）（mg/l）≤0.005 ≤0.05 ≤0.05 ≤1.0 >1.0挥发性酚类（以苯酚计）（mg/l）≤0.001 ≤0.001 ≤0.002 ≤0.01 >0.01阴离子合成洗涤剂（mg/l）不得检出≤0.1 ≤0.3 ≤0.3 >0.3高锰酸盐指数（mg/l）≤1.0 ≤2.0 ≤3.0 ≤10 >10硝酸盐（以N计）（mg/l）≤2.0 ≤5.0 ≤20 ≤30 >30亚硝酸盐（以N计）（mg/l）≤0.001 ≤0.01 ≤0.02 ≤0.1 >0.1氨氮（NH4）（mg/l）≤0.02 ≤0.02 ≤0.2 ≤0.5 >0.5氟化物（mg/l）≤1.0 ≤1.0 ≤1.0 ≤2.0 >2.0碘化物（mg/l）≤0.1 ≤0.1 ≤0.2 ≤1.0 >1.0氰化物（mg/l）≤0.001 ≤0.01 ≤0.05 ≤0.1 >0.1汞（Hg）（mg/l）≤0.00005 ≤0.0005 ≤0.001 ≤0.001 >0.001砷（As）（mg/l）≤0.005 ≤0.01 ≤0.05 ≤0.05 >0.05硒（Se）（mg/l）≤0.01 ≤0.01 ≤0.01 ≤0.1 >0.1镉（Cd）（mg/l）≤0.0001 ≤0.001 ≤0.01 ≤0.01 >0.01铬（六价）（Cr6+）（mg/l）≤0.005 ≤0.01 ≤0.05 ≤0.1 >0.1铅（Pb）（mg/l）≤0.005 ≤0.01 ≤0.05 ≤0.1 >0.1铍（Be）（mg/l）≤0.00002 ≤0.0001 ≤0.0002 ≤0.001 >0.001钡（Ba）（mg/l）≤0.01 ≤0.1 ≤1.0 ≤4.0 >4.0镍（Ni）（mg/l）≤0.005 ≤0.05 ≤0.05 ≤0.1 >0.1滴滴涕（μg/l）不得检出≤0.005 ≤1.0 ≤1.0 >1.0六六六（μg/l）≤0.005 ≤0.05 ≤5.0 ≤5.0 >5.0总大肠菌群（个/l）≤3.0 ≤3.0 ≤3.0 ≤100 >100细菌总数（个/l）≤100 ≤100 ≤100 ≤1000 >1000总σ放射性（Bq/l）≤0.1 ≤0.1 ≤0.1 >0.1 >0.1总β放射性（Bq/l）≤0.1 ≤1.0 ≤1.0 >1.0 >1.0根据地下水各指标含量特征，分为五类，它是地下水质量评价的基础。
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锰铁铁合金工厂的水资源保护
1.自然界地下水中锰的分布状况
锰在地球上分布十分广泛，在花岗岩地质较为多见。
含铁和含锰地下水在我国分布很广，铁和锰均可存在于地下水中，但含铁量往往高于含锰量。
自然界中存在的主要是二价锰(Mn2+)和四价锰(Mn4+)。
Mn4+在天然水中溶解度甚低，不足为害，所以溶解状态的主要是 Mn2+。
我国地下水中含铁量一般小5-10mg/L,含锰量约在0.5-2.0mg/L之间。
（例如：沈阳开发区水厂、黑龙江省兰西镇水厂地下水中锰含量达0.65-1mg/l）
与国内其它地区相比，义望铁合金厂周边水井地下水含锰量处于较低水平。
根据环评报告，除2012年11月王村旧井含量为0.27mg/l（2013年12月为
0.087mg/l)外，其余各井地下水含锰量均低于0.1mg/l。
但义望铁合金公司仍需对水源保护给与重视。
水中含氧量低，是地下水中铁、锰存在的必要条件。
在酸度高的水中，锰含量较高。
反之，水的含氧量高，提高水的 pH值，有利于铁(Fe2+)、锰(Mn2+)的氧化，降低水中的锰含量。
地表水中含有溶解氧，铁、锰主要以不溶于水的三价铁和锰状态存在，所以铁、锰含量不高。
地下水中的锰主要以溶解的二价锰为主。
地下水、湖泊水和水库的深层水中，由于缺少溶解氧，所以三价铁和四价锰还原为溶解性的二价铁和二价锰，因而铁、锰含量较高。
铁和锰在地球表面分布很广。
地壳中的锰多半分散在各种晶质岩和沉积岩中，它们都是难溶性的化合物。
表1 列出了主要锰的化合物在水中的溶解度。
由表1可以看出，除了硫酸锰以外其它化合物在水中的溶解度都相当低。
锰和铁一般通过以下几种途径进入地下水：
一般地下水中主要含有二价铁合锰的碳酸盐，含碳酸的地下水，对岩层中二价铁锰的氧化物起溶解作用。
在水的循环中，部分雨水由地表渗入地下的过程中，一般都要经过富含有机物的表土层。
土壤中的有机物在微生物的作用下，被分解而产生出大量二氧化碳，这些二氧化碳溶于水中便使地下水含有大量的碳酸。
含有碳酸
的地下水经过地层的渗透和过滤，能逐渐溶解岩层中二价铁的氧化物，而生成可溶于水的碳酸亚锰：
MnO+2CO
2+H
2
O = Mn(HCO
3
)
2
三价锰的氧化物在还原条件下被还原成二价而溶解于水。
受到锰在水中溶解度的限制即使在锰矿储量丰富的地区地下水中的锰含量也不会异常的高。
根据环评调查的铁、锰含量的分析结果，位于基岩山区边山大断裂带的下
盘：磁窑村水井（Q
4+ P
2
s）锰含量达到Ⅳ级，水泥厂水井（O
2
）锰含量达到Ⅲ级；
武家坡、水泥厂水井（O
2
）水样铁含量Ⅲ~Ⅳ级，说明在补给区的上游铁、锰含量本底（背景）值较高。
2. 地下水除铁锰常用的方法
地下水中的锰常以二价锰的形式存在，在水中极不稳定。
向水中加入氧化剂后，二价锰氧化成难溶于水的四价锰的氢氧化物或水合氧化物而沉淀。
在PH值中性范围内，二价锰几乎不能被溶解氧氧化，必须在催化剂的作用
下才被氧化成四价锰。
因此，不能依靠自然氧化法去除地下水中的锰。
现在常见的除锰方法是氧化法。
天然锰矿砂除铁是一种接触催化除铁工艺，适合于地下水含铁量小于20mg/L 的除铁。
天然锰砂中含的高价锰能将水中的二价铁氧化成三价铁，同时在表面形成有催化作用的“活性滤膜”，进一步提高了除铁效果。
含铁水经曝气后，只经天然锰砂一次过滤，就能完成全部除铁过程。
用于地下水除铁和除锰的天然锰矿砂滤料，其锰的形态应以氧化锰为主。
含锰量（以MnO2计）不应小于35%的天然锰砂滤料，既可用于地下水除铁，又可用于地下水除锰。
经过锰矿砂处理水中的含锰量可以由0.3mg/l降低到0.1mg/l以下。
在除铁锰滤池中运行时，水中低价铁锰离子先被覆合锰砂滤膜吸附。
然后被氧化和水解，生成氢氧化物水合分子[Fe(OH)3•H2O] 和[Mn(OH)n•H2O] ，形成的活性滤膜作为新的催化剂参与接触氧化反应，使活性滤膜有随着使用增厚的趋势。
形成了覆合锰砂的自修复特性。
使用一年的锰砂，锰含量增加18.2%，铁含量增加4.8%；使用两年半的锰含量增加了27.3%，铁含量增加14.3%。
3. 义望铁合金厂的锰元素分布
义望铁合金厂是以生产锰铁为主的铁合金厂。
主要产品和副产品有：金属锰和高碳铁合金、水淬渣、矿渣棉等。
工厂中的锰元素主要分布在：锰矿、锰铁炉渣、锰铁和锰尘中。
锰元素的形态特点是：
锰矿中锰含量在40%以上，是以4价锰和3价锰的矿物存在；
锰渣和矿渣棉中的锰含量小于3%，是以硅酸锰的形式存在；
锰铁中的锰是以单质金属和金属化合物的形态存在；
锰尘主要是细颗粒锰矿和少量Mn3 O4和Mn2O3。
由上述分析可以看出：
工厂的主要原料是含锰高的锰矿。
锰矿是氧化剂，可以作为地下水的除铁剂，在通常情况不会对地下水构成威胁；
锰渣和矿渣棉中的锰是以硅酸盐的形式存在，不会溶解于水；分析表明: 炉渣水淬池循环水中锰含量为0.32mg/l；而对炉渣淋水试验锰含量仅为0.023mg/l。
锰铁是公司产品，生产和储存过程不会对水污染；
锰尘中的锰可能散落在环境中，会有少量MnO溶于水中。
溶解在水中的锰可能会使地下水中含锰量达到0.4mg/l。
尽管碳酸锰和Mn(OH)
在水中的溶解度很
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低，但在生产过程中必须加以重视，减少其与水接触的可能性。
硫酸锰在水中的溶解度高。
锰铁铁合金厂的位置应该远离生产硫酸盐酸的化工企业。
参考资料：
1. 李圭白，水质工程学，2005 中国建筑工业出版社
-给水处理工艺系统
2. 丁恒如，工业用水处理工程，清华大学出版社
3. 李福勤等，高铁高锰矿井水水质特征及其净化机制，煤炭学报，2006 No.6
pp727-731
4. 李冬，生物除锰在水处理厂的应用，中国给水排水，2004.No.4,vol20
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