大约35%的公共供水取水来自地下水。当涉及到地下水处理时，水厂遇到的最常见的问题之一是去除污染物，包括铁和锰。
铁和锰被认为是无害的;它们符合环保署的二级最大污染物水平(SMCL)标准。饮用水中含有大量铁和锰的缺点是水有强烈的金属味，一旦水接触到氧气就会染色。
此外，工厂设备可能会受到铁和锰沉积物积聚的影响，这可能导致水质下降。在公共供水系统中，这些污染物会产生其他物质，堵塞管道和配电线路。
去除铁和锰的治疗方案
与大多数水处理挑战一样，有几种不同的方法来解决这个问题。
一种选择是阳离子交换。使用传统的软化树脂去除铁和锰可以有效地处理低水平的溶解铁。但对于高流量或高浓度的铁和锰，这并不理想，因为铁和锰会抑制树脂，导致更频繁的再生和增加废物的产生。
另一种方法是氧化过滤的两步过程，首先使用氧气、氯或高锰酸钾氧化并沉淀铁和锰。第二步是过滤水中的沉淀物。
氧化过滤方法的一个挑战是，如果铁浓度高，过滤介质将需要更频繁的反冲洗，这将影响工厂的生产力。
组合式地下水处理系统集曝气、滞留和过滤于一体
一种已被证明对许多城市特别有效的方法是组合地下水处理系统，该系统结合了曝气、滞留和过滤来去除铁和锰。
威斯泰克已经与500多家工厂合作安装AERALATER®水处理曝气系统大幅改善城市饮用水质量。这套系统使用一个通风曝气器使原水充满氧气，一个沉淀池沉淀锰，下面还有一个过滤器捕捉沉淀的固体。这三个过程一个叠加在另一个之上。
下面是它的工作原理:
- 原水被引入到曝气器的顶部，并使用分配盘均匀地分配。(见图片)。
- 目标喷嘴将水喷向介质顶部，无需使用高压喷嘴，从而降低了整体运营成本。
- 鼓风机将大气中的空气通过一个设计成允许空气以最小压降流动的屏蔽开口移动。曝气器的底部对着蓄水池开放。
- 在滞留段之前，使用位于曝气器下方的静态混合器添加化学氧化剂并将其混合到进水流中。
- 在过滤介质之前，水在滞留槽中至少花费30分钟，以允许足够的时间用于铁的氧化和沉淀。
- 然后，从滞留区流出的水通过一套完整的表面管道，流入一个四单元过滤系统。过滤器使用24英寸处理过的0.6毫米至0.8毫米无烟煤介质，去除沉淀铁和锰。
- 过滤器反冲洗是通过关闭系统出水阀，然后关闭进水阀，然后打开反冲洗废阀进行反冲洗。
- 水位对蓄水池的压力迫使水通过剩余的三个正在使用的过滤单元，流入共同的底沟。
- 处理后的水通过反冲洗的过滤单元向上流动，反冲洗水在过排水管中收集，并从反冲洗废物阀流向废物。
- 其余的单元依次反洗，直到所有单元都被反洗，然后整个系统重新投入使用。
优势与成功案例
这种方法消除了反冲洗供应泵和水箱的需要，或将系统水带回进行反冲洗，因为反冲洗序列使用在使用的过滤器单元。
此外，AERALATER的滤料(锰ANTHRA/SAND)比锰绿色滤料更具成本效益，同时仍具有相同的锰去除能力。
最后，由于该装置是在三个主要部分(曝气，滞留/过滤，过滤器表面管道)制造的，安装只包括连接曝气部分，连接表面管道和阀门，安装过滤介质，并将电源连接到曝气风机。这最大限度地降低了总体安装成本，并减少了安装所花费的时间。
最近，包括乔治亚州、爱荷华州和纽约州在内的几家城市水处理厂公开谈论他们成功安装AERALATER。
当纽约的玻利瓦尔村(Village of Bolivar)需要建造一个新的水处理厂以满足水质要求时，他们选择了曝气、滞留和过滤联合系统，因为它具有成本效益、易于使用和低维护。
在爱荷华州的Grand Junction，水处理厂从20世纪30年代起就一直在努力维持垂直压力过滤系统。当他们决定建造一座新工厂时，要求包括高效率的运行和最少的维护。AERALATER完全符合这些要求，并提供了大大改进的铁还原。
这些例子表明，联合曝气、滞留和过滤系统可以有效去除铁、锰和其他地下水污染物，而且维护成本低，具有成本效益。这些方面使得这种类型的系统值得考虑的饮用水处理厂寻求减少铁和锰从地下水来源。