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地下水是城市供水的重要组成部分，但地下水中的铁、锰及氨氮污染问题日益严重，沸石滤柱能有效去除地下水的铁锰及氨氮，缺少对该工艺的优化控制方法。为此，本文以西安市北郊地区地下水为研究对象，开展沸石过滤除铁锰以及氨氮优化运行的中试试验研究。研究沸石滤柱不同时期的运行性能，分析沸石滤料的熟化过程、表面特性及吸附性能。在此基础上，优化了沸石滤柱运行的控制条件（其中包括反冲洗、曝气方式、滤速），分析了铁、锰、氨氮沿滤层去除的特性。主要研究结果如下：（1）沸石滤柱运行19天后，锰的平均去除率为97.8%，出水锰低于0.1mg/L，铁平均去除率为94.5％，出水总铁低于0.3mg/L，氨氮平均去除率为94.1%，出水氨氮低于0.3mg/L，均满足生活饮用水卫生标准。在未成熟期，沸石滤柱去除锰负荷仅为4.32mg/d，在成熟期锰平均去除负荷提高了9倍（22.151g/d）。可见，锰的去除负荷达到20g/d时沸石滤料熟化。（2）沸石熟料表面形成黑色的滤膜，铁、锰含量分别为1.726%、1.06%，明显高于生料（0.486%，0.06%），尤其锰提高了近100倍。沸石生料对Mn的吸附去除率为16%，熟料吸附去除率为37%，明显好于沸石生料。（3）采用“静置10min+4m/h滤速”的启动方式，初滤水浊度的峰值为2.12NTU，仍然达不到1NTU的出水水质标准。通过增加8min的微膨胀时间，初滤水的最大值仅为0.98NTU，满足国家《生活饮用水卫生标准》标准。（4）在低氧（2.7mg/L）、中氧（4.5mg/L）、高氧（7.5mg/L）条件下，出水中总铁的最大值分别为：0.097mg/L、0.078mg/L、0.095mg/L，出水中锰的最大值锰的最大值分别为：0.48mg/L、0.56mg/L、0.07mg/L，出水中氨氮的最大值分别为：1.56mg/L、1.34mg/L、0.23mg/L，高溶解氧的过滤周期为200h，过滤周期是其他两种溶解氧的25倍、7倍。（5）在10m/h过滤滤速条件，在滤柱中水位到达溢流口时，出水中的铁锰并没有超标。在12m/h、15m/h高滤速条件下，分别运行70h和30h后，出水的总铁的含量超标，分别为0.13mg/L、0.17mg/L，在分别运行60h和40h后，出水中锰的含量超标，分别为0.13mg/L、0.17mg/L，在滤速为10m/h下，Mn、Fe的截留量最高，分别为135.32g、178.33g，而在滤速为15m/h下，Mn、Fe截留效率最高，分别为1.65g/h、1.82g/h。在滤速为15m/h条件下，产水效率最高，产水效率为99.86%。（6）滤速由10m/h提高到15m/h后，总铁、锰和氨氮完全去除所需的滤料深度分别增加了60cm、60cm、40cm。滤柱中没有亚硝氮积累，Fe2+在滤柱上部去除，在滤层深度为40cm处100%去除，Mn2+在滤层中上部80cm处去除率达96%。