高锰酸钾强化水厂除锰效果探究.pdfVIP

’2005自来水厂、污水处理厂技术改造研讨会论文集 ———————————————————————————————————————————————一一● 高锰酸钾强化水厂除锰效果研究 汪 勇， 王阿华 (南京市市政设计研究院有限责任公司，江苏南京210008) 摘要： 针对东莞市水源水中锰超标的问题，在前期的静态试验基础上，在东莞市某水厂(30×10。ms／d) i9417生产性试验。通过动态监测研究了高锰酸钾预氧化除锰的效果和对去除有机物的影响，同时考察了 运行中生成的水合二氧化锰对水中有机物吸附的去除效果和其助凝作用。 关键词：预氧化；高锰酸钾；除锰；新生态水合二氧化锰 高锰酸钾是一种强氧化剂，可以在中性和微酸性条件下迅速将水中二价锰氧化为四价锰，四价锰为难溶 性物质，从而通过沉淀和过滤达到除锰目的。 以高锰酸钾作氧化剂，在除锰的同时新生成的固态MnO：和新生态水合二氧化锰具有一定吸附性能，可 以强化后续絮凝处理及对水中有机污染物的去除效果，当高锰酸钾投加量低(o．5～1 m∥L)的情况下不仅 能够较好去除水中的锰，使出厂水锰含量控制在0．05 mg／L左右，对氨氮的去除率在26．6％～32．4％，对有 机物的去除率在37．8％-40．9％，同时经过高锰酸钾预氧化处理，能在一定程度改善混凝沉淀性能等作用。 1研究背景 1．1 锰的危害 当饮用水中锰的浓度超过1mg／L时会令饮用者感到不快的味道，人体摄入锰过量可造成中枢神经系统 病变，严重者可出现帕金森氏综合症，对大脑纹状体苍白球部位能造成严重破坏，使得肝、肾及心肌出现变形 改变。 一旦原水和出厂水中的锰超标就会对水厂工艺和出水水质造成极大的不良影响。锰进入供水管网后， 在管内壁形成一层被覆物。当管网检修或冲管时，被覆物脱落，造成管网出水中有黑色沉淀，这个现象已经 在东莞市水厂供水区域内出现过，造成了不好的社会影响。原水中溶解态的二价锰离子Mn2+在溶解氧存在 的情况下被氧化成四价的MnO：，经滤池过滤被截留下来，滤料表面被MnO：覆盖后，使水厂滤料发黑，影响 感观。另外，固态的MnO：经常阻塞滤池出水滤头的缝隙，影响水厂滤池的正常运转。 1．2除锰效果研究 除锰技术起初是由于地下水锰超标而受到重视，其原理主要是氧化法，也有一些其他的技术方法。目前 常用的除锰技术包括自然氧化法、接触氧化法、离子交换法、电解混凝法、预氧化法和生物法等。化学预氧化 是通过在给水处理工艺前端投加氧化剂提高处理效果的预处理措施。 化学预氧化可以去除微量有机污染物、除藻、除臭味、控制氯化消毒副产物、氧化助凝、去除铁锰。在预 氧化过程中，氧化剂与水中多种成分作用，能够提高对有害成分的去除效率，但在一定条件下也会产生某些 副产物。 各种氧化剂作为预处理药剂对给水处理效果的综合影响程度差别很大。目前能够用于给水处理的氧化 剂主要有臭氧、高锰酸钾(及高锰酸盐复合药剂)、二氧化氯、高铁酸钾(及高铁酸盐复合药剂)和氯等。由于 二氧化氯的副产物(亚氯酸根)对人体有害，其投量不宜过高，因此二氧化氯一般主要作为后续的消毒剂使 用。高锰酸钾和其氧化剂相比较，对水质的副作用小，副产物(水合二氧化锰)可以被常规处理工艺去除，投 资小，使用灵活，而且高锰酸钾除锰效果好，如果是锰含量高的源水，则用高锰酸钾预氧化的优点显著。虽然 ·176· 汪 勇，等：高锰酸钾强化水厂除锰效果研究 ———————————————————————————————————————————————————————————————一一_ 臭氧除臭效果好，但是通常会生成甲醛等副产物，从而产生异味。氯和二氧化氯在氧化过程中也会产生异味 和副产物。就助凝作用而言，臭氧在低投量时，有一定的助凝作用，但投加量高时，反而不利于助凝，导致水 中小分子有机物浓度增加并与铝离子结合，使出水中铝的浓度升高。高锰酸钾预氧化对许多地表水都表现 出助凝作用，而且会使沉淀后，出水浊度下降，使混凝剂的最佳投药量范围拓宽。高锰酸钾在反应过程中产 生的新生态水合二氧化锰对其助凝效果有重要影响，可通过吸附作用