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投加高锰酸钾、氯气去除水中锰 1 西大洋水库水质状况 XXX供水有限公司(以下简称水厂)的源水取自XX市唐县境内的西大洋水库(取水口位于水库底部)，采 用的工艺流程为：进厂水阀室→前加氯→加药混合→配水井→折板反应池→平流沉淀池→V型滤池→加氯 消毒→清水池→加压泵站→市区管网。在全年的大部分时间里水库的水质能够满足保定市的用水要求，但 是在每年的7月—11月将出现水质恶化情况，即氨氮、溶解性锰和硫化氢含量高(见表1)，严重影响了水 厂的正常运行，出水水质得不到保证。 表1 超标物质含量 mg/L 项目 氨氮 溶解性锰 硫化氢 实测峰值 1.4 0.36 1.14 标准值 ＜1 0.1 0.02 2 采取的措施 水厂在原有加氯设施(水库渠首和水厂前加氯)的基础上，分别在水库渠首和水厂增设了投加高锰酸钾 工艺。 2 水库水经放空洞流入前池(水深为3～4m，面积约为2400m)后进入输水管，在两条输水管(分别记作Ⅰ、 Ⅱ，同管径但流量不同，在水厂用管道相连以均衡流量)的进口处投加高锰酸钾，之后在距进水口约30m处 的输水管上投加氯(原水从前池流到水厂大约需要20h)。原水流入水厂后首先在输水管上投加高锰酸钾， 再在其后5m处分别投加氯和聚合氯化铝，经静态混合器混合后进入配水井。 3 运行水质分析 在20XX年7月初，当原水出现溶解性锰超标的情况后,开始按进厂水中溶解性锰含量的1.8倍投加高 锰酸钾；7月12 日开始又在渠首按原水中溶解性锰含量的1倍(后增至1.2倍)投加高锰酸钾，同时投加氯 (2mg/L)。表2为锰的变化情况。 表2 各工艺点水中总锰和溶解锰的变化 mg/L 项目 进厂水总锰 进厂水溶锰 滤前水溶锰 滤后水总锰 Ⅰ线工艺 0.25 0.07 0.02 ＜0.01 Ⅱ线工艺 0.25 0.06 ＜0.01 ＜0.01 注：处理输水管Ⅰ进水的工艺为Ⅰ线工艺，处理输水管Ⅱ进 水的 工艺为Ⅱ线工艺。 由表2可以看出，在渠首投加高锰酸钾的优点得到充分的体现：①运行非常稳定。进厂水中的溶解性 锰含量基本控制在0.1mg/L 以下，滤前水中溶解性锰含量＜0.03mg/L，总锰在滤前的平均去除率达到了72%， 滤后水中的总锰含量＜0.01mg/L；②高锰酸钾作为氧化剂可以利用从渠首到水厂这段时间与水中的溶解性 锰进行充分接触氧化，如在渠首按原水中溶解性锰含量的1～1.2倍投加高锰酸钾，则进厂水的溶解性锰含 量＜0.1mg/L,既节约了成本,又有利于水厂的安全运行。 然而，在9月14 日后水库水体中产生大量的硫化氢，这对渠首投加高锰酸钾产生了负面作用，即随着 投量的增加则溶解性锰也相应增加。为了证实硫化氢对高锰酸钾投量的影响，笔者进行了大量的试验，结 果见图1。 由需锰量试验Ⅰ的曲线可知，当原水中有硫化氢时，随着高锰酸钾投加量(0～1.3mg/L)的 增加则溶解 2+ 性锰的含量也相应增加，这是因为高锰酸钾会与硫化氢反应生成Mn 。 由需锰量试验Ⅱ的曲线可知，由于从取水口至水厂过程中有部分硫化氢挥发，因此当高锰酸钾投加量 达到0.66mg/L时溶解性锰就明显呈下降的趋势，这说明水体中的硫化氢含量直接影响到高锰酸钾的投加 量。 由需氯量试验曲线可知，只有当氯的投加量达到5mg/L时溶解性锰才明显下降。这些试验说明硫化氢 2+ 2+ 的还原性比Mn 要强，它先于Mn 与氧化剂反应。 考虑到投加高锰酸钾会导致水中溶解性锰的增加，所以渠首的加氯量从9月20 日起上升到6mg/L，而 渠首的高锰酸钾投量逐渐降至零，此时