本发明是一种净化水的装置，特别是一种能除去地下水和空调回水中所含铁、锰，使水中铁、锰的含量能达到国家生活饮用水卫生标准的净化水装置。 世界上地下水中含铁、含锰地区分布较广，国外如美、英、德、法等国，都已开发出含铁、含锰的地下水。国内黑龙江、辽宁、湖北等省、市亦已开发出含铁、含锰的地下水，其中东北，广西、长江中游一带较为集中。各地地下水中的铁、锰含量不尽相同，有的地方含铁量超标准，而含锰量未超标准，有的地方铁、锰含量均超标准。据有关资料表明，国内地下水中的含铁量多在2-15毫克/升，含锰量多在0.5-3毫克/升范围内。
地下水中铁锰的存在不仅影响水的外观，使水有金属味，而且铁和锰会腐蚀输水管道，并造成管道的堵塞。由于含铁、锰的地下水不仅不适于饮用，而且作为奶品、造纸和纺织等工业用水也不受欢迎。因此国内外采取了许多办法除去地下水中所含的铁、锰。
在地下水中，由于缺氧、铁和锰以还原形式（氧化态+2）存在于溶液中。目前国内多采用曝气接触氧化-过滤法除铁、锰。由于无生产地下水除铁装置的专业工厂，对地下水含铁量高的地区进行水处理时，常采用混凝土构筑，现场施工的方法。这样存在工程时间长、占地面积大，投资多，滤料使用周期短等不足之处。1986年哈尔滨建工学院研制出一种压力式地下水除铁装置。该装置虽采用了曝气氧化法除铁，使工艺成熟;采用了压力式和中阻力孔板配水，节约了能耗，并有控制反冲洗水流量和过滤水量的措施，便于滤池的操作和调节，除铁效果良好，但因自吸曝气接入深井中，充氧量无法调节，深井泵叶轮因氧化锈蚀寿命不长，且只能处理含铁量在10毫克/升以下的原水。同时还存在设备加工复杂，装填滤料及检修不便、成本和价格较高等不足之处。推广使用受到一些经济、技术条件限制。
本发明的目的是设计一种构造简单，设计合理，结构紧凑，占地少，操作方便，成本较低的，既能除铁，又能对铁、锰共存的地下水有效地除铁、锰的成套设备。
本发明的目的是采用下述方法和设备结构达到的。利用水源井水泵出水压力直接射流、自吸充氧、铁质、锰质活性滤膜接触过滤方法。采用的成套设备主要由原水进口管[1]、自吸充氧器[2、6]、以石英砂为载体的除铁除锰活性滤膜接触过滤罐[4]，中间管道泵[5]，无铁锰水出口管[7]，排水管[8]，冲洗水进口管[9]等组成（见图1），其特征是水源井水泵出水压力直接射流自吸充氧，气水混合和水地过滤三个工艺流程设备组合为一体，气水混合管[26]直接接在自吸充气器壳体[22]下方（参见图2），并垂直安装于过滤罐[4]中心部位的曝气氧化管[3]内。
过滤罐[4]一般为圆形罐，罐体近底处和高约2米处周壁上开有若干大小相近，均匀分布的方形孔[15、11]，在开方孔[15、11]罐体外壁分别设有一圈截面为方形的出水槽[21]，排水槽[12]，方孔[15]与出水槽[21]相通，方孔[11]与排水槽[12]相通，这两圈水槽亦作罐体加强圈用。整个过滤罐[4]，包括方形配水孔[15、11]，出水槽[21]，排水槽[12]用垂直隔板从中间隔成两个半圆罐。一个半圆罐作水除铁过滤用，另一半圆罐作水除锰过滤用。罐体通常用碳钢制作，也可用水泥构件等制做。水除铁过滤和除锰过滤还可分开做成两个圆筒罐，两过滤罐再用中间管道连接起来，滤床以钢制格栅[13]承担石子，石子上敷设滤料石英砂[14]，石子粒径及敷设厚度（石子粒径自上而下排列）为：
粒径（毫米）2-4 4-8 8-16 16-32
厚度（毫米）40 40 50 50
滤料石英砂粒径0.6-1.2毫米。敷设厚度600-900毫米。
水自吸充氧器[2、6]为可调自吸式射流充氧器（见图2），其特征是在圆管形壳体[22]一端，用可调螺纹连接一伸入壳体[22]中的圆锥管形喷咀[23]，在圆管形壳体[22]另一端直接连气水混合管[26]，喷咀[23]、壳体[22]和混合管[26]三者同轴，圆管形壳体[22]中部周壁上开有进气孔，以连接进气管[24]。进气管[24]的安装方向使吸入气流方向与水经喷咀射出的方向有一定角度，一般为30-60度。利用调节原水进喷咀的压力，或变更进气管口压盖[27]的口径，或通过拧上连接螺纹圈数调节喷咀[23]口与混合管[26]口的距离来调节吸气量，从而控制出曝气氧化管[3]的水中二价铁与三价铁的比例。本充氧器用不锈钢或其它耐磨无毒材质制做。
该类成套设备处理能力与常用井泵出水量相对应，可制成系列产品，即5-10米3/时，10-15米3/时，15-20米3/时，36-56米3/时，56-80米3/时等五种类型。
本成套设备操作程序是：正常运行时，进水管闸门[16]与中间管道闸门[17]、出水管闸门[18]常开，冲洗管闸门[19]与排水管闸门[20]常闭;停池冲洗时，关闭进水管闸门[16]几分钟后再关闭出水管闸门[18]，打开排水闸门[20]，打开冲洗管闸门[19];恢复运行时，关闭冲洗管闸门[19]，关闭排水管闸门[20]，打开进水管闸门[16]，中间管道闸门[17]，缓缓开启出水管闸门[18]。溢流阀[29]常开。
本地下水除铁除锰成套设备，除铁锰滤水愈接近反冲周期水质越好，其出水滤速降至一定值时，可进行反冲洗。反冲洗周期根据使用地原水水质等具体情况、现场调试而定。
本发明的特点是：
1、对水质适应性广泛、既能除铁，又能在铁锰共存的地下水中除铁除锰，原水铁量≤15毫克/升，锰量≤3毫克/升的地下水经除理后，可达到国家生活用水卫生标准（含铁量0.3毫克/升，含锰量0.1毫克/升）及其某些工业用水标准。
2、自吸充氧、气水混合、水过滤三个工艺流程设备组合为一体，构造简单紧凑，工艺设计合理，占地少，操作方便，配套灵活。
3、自吸充氧器可根据原水含铁锰量进行调节其充氧量。进喷咀前水压降到0.3公斤/厘米2亦可达到溶氧要求。
4、设备加工制作简单易行，其成本为国内同处理能力其它类产品的二分之一～三分之一。
图1是地下水除铁、除锰成套设备结构图。
图2是可调自吸式射流充氧器结构图。
下面结合附图进一步说明本设备。
参见图1，含铁含锰水由原水进口管[1]进入设备，经一级可调自吸式射流充氧器[2]充氧，流入垂直安装在过滤罐[4]中心的上部敞口，底部封闭的，用垂直隔板对半隔成二个室的曝气氧化管[3]的一室，在此，水中的二价铁一部分被氧化为三价铁，然后从曝气氧化管[3]上部敞口溢出，进入过滤罐[4]除铁过滤区，通过滤罐内承托格栅[13]上的石英砂滤层[14]，接触活性滤膜除铁后，从罐体下部方形孔[15]流出，再用管道泵[5]泵入二级可调自吸式充氧器[6]充氧后，向下流入曝气氧化管[3]的二室，氧化水中二价锰，从曝气氧化管[3]溢出，进过滤罐[4]的除锰过滤区，经除锰石英砂活性滤膜接触过滤层，除去锰;无铁锰水从罐体下部方形出水孔[15]出来，汇集到焊在滤罐体外壁上的出水槽[21]，经出水口[7]流入贮水池供使用。冲洗水由冲洗水进口[9]进入，从过滤石英砂层下部向上冲洗砂层上的铁锰杂质，再由过滤罐上部周壁上均布的方形开孔[11]流出，汇集到与上部方孔相通的，焊在罐体外壁上，同时作加强圈用排水槽[12]。排水槽与排水管口[8]相通，冲洗水经排水管口[8]。靠近滤罐上口壁上开有水溢流口[10]，溢流口与溢流管接上，以控制过滤罐里的水面。
图2中喷咀连接管[28]一端连进水管，另一端外壁以螺纹与圆管形壳体[22]的一端内壁连接，内壁与圆锥管形喷咀[23]的大头以螺纹连接，并使圆锥管形喷咀小头伸向圆管形壳体[22]内，伸入深度靠拧的螺圈数调节，壳体[22]的另一端接盖板[25]，再接水气混合短管[26]，充氧器圆管形壳体[22]中部壁上开有进气孔，接进气管[24]，中心开有孔的进气管盖[27]用螺纹接在进气管[24]上，进气管的安装方向使吸入的气流方向与水经喷咀流出方向约成45度角。
实施例：
实例1 利用本发明对沔城镇地下水进行除铁锰试验
原水PH值7.2、浊度35-55度，色度25度，总硬度210.5毫克/升，氯化物7.8毫克/升，碱度9.3毫克/升，铁12.4毫克/升，锰0.4毫克/升，溶解固体498毫克/升经本设备处理后结果见表1。
湖北省卫生防疫站，对经本地下水除铁除锰设备处理后的水质鉴定结果如表2。
实例2
用本发明的设备对湖北汉川3509厂地下水进行除铁除锰处理，原水PH6.8-6.9，硬度CaCo3409毫克/升，碱度12.21毫克当量/升，含铁16.5-18.0毫克/升含锰0.7毫克/升，经本设备处理的结果列于表3。
滤后水PH7.3，碱度11.89毫克当量/升，CaCo3396.1毫克/升，经武汉市卫生防疫站抽样检查结果如下：
水样名称 结果 毫克/升
1、原水 Fe 16.0
2、空调曝气水 Fe 14.0
3、空调过滤水 Fe 0.12
4、过滤水 Fe 0.02