高锰酸钾氧化.pptVIP

高锰酸钾氧化 一、高锰酸钾的性质 1.1 物理性质 高锰酸钾是锰的Ⅶ价化合物，分子量为158.03,密度为2.073g/cm3，外观为深紫色细长斜方柱状结晶，常温下稳定, 易溶于水、碱液，微溶于甲醇、丙酮、硫酸。其溶液显紫红色。 1.2 化学性质 高锰酸钾的氧化性 高锰酸钾在酸性溶液中具有很强的氧化性, 反应式为: MnO4- + 8H+ + 5e- == Mn2+ + 4H2O 其标准氧化还原电位为 E0=1.51V。高锰酸钾在中性溶液中的 氧化性比酸性溶液中低得多,反应式为: MnO4- +2H2O + 3e- == MnO2+4OH- 其标准氧化还原电位为 E0= 0.588 V。高锰酸钾在碱性溶 液中的氧化性也较低(标准氧化还原电位为 E0= 0.564V) 高锰酸钾的氧化还原电位随pH值升高而降低,即在酸性 介质中具有强氧化性,而在中性和碱性介质中的氧化能力减 弱。 高锰酸钾的稳定性 固体高锰酸钾是一种较稳定的化合物, 但在酸性溶液中 则很不稳定,会缓慢地、明显地进行分解： 4MnO4- + 4H+ == 4MnO2+ 3O2+ 2H2O 在中性或微碱性溶液中,高锰酸钾的这种分解速度更慢。中 性溶液中高锰酸钾与水反应放出氧气比酸性时更困难,几乎 不可能。所以,中性高锰酸钾贮备液是稳定的, 可以长期存 放。 二、高锰酸钾在水处理中的应用 助凝除浊作用 去除色度和臭味 去除无机物 去除有机物 去除藻类 2.1 助凝除浊作用 高锰酸钾氧化技术是提高混凝工艺去除浊度的有效途径之一, 其良好的助凝作用能明显改善混凝沉淀后的水质。 其作用机理是，高锰酸钾氧化生成的新生态水合二氧化锰在天然水中发生脱质子反应，具有表面配位性以及巨大的比表面积，有很强的吸附作用, 会在水中迅速形成较大分子聚合物,与水中带负电的胶体颗粒表面结合, 并在胶体颗粒之间起架桥作用, 使水中胶体颗粒相互结合在一起, 从而显著强化了铁(铝)盐的混凝作用, 最终生成大的絮体或发生共沉淀, 达到强化混凝除浊的目的。 2.2 去除色度和臭味 如何降低出厂水的色和味进一步提高供水水质是目前众多水厂所面临的难题。高锰酸钾可强化对色度的去除作用, 节省混凝剂, 而且不受pH值的影响, 有效地解决了常规水处理过程中除浊、除色对pH值要求的矛盾。高锰酸钾能够氧化水中大部分致臭有机物及藻类等物质, 一般高锰酸钾的投加量在0. 5~2. 0mg·L-1即可足够去除水中臭味。 2.3 高锰酸钾去除无机物 除铁、除锰 pH5.0时，高锰酸钾能氧化游离态的二价铁 pH5.5时，高锰酸钾能氧化游离态的二价锰 助凝除磷 磷是饮用水中微生物生长的限制因子，所以饮用水中控制磷含量至关重要，研究发现, 聚丙烯酰胺和高锰酸钾复合药剂均具有较好的助凝效果, 高锰酸钾复合药剂最佳投量为1mg/L。 去除微量有毒重金属 高锰酸钾的中间副产物水合二氧化锰对砷也具有一定的去除能力，对铅有一定吸附作用,并且在较宽的pH值范围内均有良好的除铅效果。 2.4 高锰酸钾去除有机物 高锰酸钾与水中的有机物之间的作用非常复杂, 不但有直接的氧化作用, 而且有二氧化锰对微量有机物的吸附与催化作用, 同时还存在亚稳定状态的中间副产物的氧化作用。研究发现, 高锰酸钾对水体中微量有机污染物具有良好的去除效果, 同时高锰酸钾也可用于难降解有机污染物的处理，如酚类化合物。 2.5 高锰酸钾除藻类 藻类含量高时会影响混凝沉淀, 增加混凝剂投量，堵塞滤池, 缩短滤池过滤周期，致臭并产生藻毒素, 降低饮用水安全性。水体的富营养化日趋严重, “藻灾”爆发给水处理行业提出新的难题。 高锰酸钾具有良好的除藻作用。研究发现,当投加0.6mg/L的高锰酸钾时, 对藻细胞的灭杀率达到90%。而高锰酸钾与复合药剂氧化可以显著地提高除藻效率、降低紫外吸光度, 其除藻效果明显优于传统预氯化处理技术。 三、结语与展望 高锰酸钾应用于水处理中具有便于运输保存, 高效经济, 便于操作以及不产生有毒副产物等优点; 高锰酸钾氧化技术具有除浊、除臭、除色、除藻、有效去除水中无机污染物和有机污染物、控制消毒副产物以及强化混凝等综合净水效能; 高锰酸钾与活性炭、氯/氯胺、臭氧等联用技术, 相互协同优势互补, 能够取得更佳的处理效果; 三、结语与展望 应对严重的突发性水污染事件, 高锰酸钾具有应急性、时效性、高效性。 高锰酸钾预氧化技术在强化常规处理工艺、微污染水源水处理、深度处理方面发挥了独到的优势, 因而作为水处理的一种预处理技