本课题对地表水厂黑化砂的表面特性、在长期运行中的过滤效果和吸附性能进行了研究。研究表明:石英砂表面的黑化附着物主要是锰、铁、铝等金属元素,做生物含量几乎为零。石英砂完全黑化需要3～4年的时间。石英砂黑化后,比表面积比原来增大20倍左右。对黑化砂的表面抗酸碱性试验表明黑化附着物在较广的pH范围内均不会大量溶解出来。在长期运行中,黑化砂去除待滤水水中浊度,铁、锰的效果略优于石英砂,检测的24项指标都达到《生活饮用水卫生标准GB5749-85》要求,表明黑化砂对过滤的出水水质无不良影响,可以在生产中继续使用.但为解决滤料黑化以后在反冲洗中出现跑砂及滤料结块的现象,建议水厂适当加大滤料粒径和反冲洗强度,延长反冲洗时间。在对黑化砂吸附铁、锰、锑的研究中,发现黑化砂对铁、锰的吸附容量都远远大于新石英砂。黑化砂吸附铁、锰、锑的过程可以用Langergren动力学解释,且属于离子交换的范畴,吸附符合Freundlich等温吸附。热力学研究表明黑化砂吸附三种金属的过程是自发的、吸热的、不可逆的。向原水中添加阴离子或阳离子都会影响黑化砂对三种重金属的吸附,但影响不大。pH对黑化砂的吸附有明显的影响:吸附锰时,吸附百分数随pH的增大而增大;吸附锑时,吸附百分数在pH=7时有最大值。用自来水、pH=3.O的酸液和pH=12.O的碱液作为再生剂分别对吸附后的黑化砂进行再生,发现再生效果都比较好。为了实际生产操作简便,建议采用自来水作为再生剂。