黑鱼湖水厂高锰酸钾预氧化除锰技术应用研究

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摘要：2012冬季库区覆雪厚，水体溶解氧含量低（2-3mg/L），底泥中的锰离子释放，高达0.38mg/L。本文以大庆黑鱼湖制水厂为例，阐述了常规工艺通过投加高锰酸钾预氧化，降低水中锰含量，去除浊度，保证出厂水水质达标生产实践过程。

关键词：高锰酸钾；预氧化；水中锰含量；浊度

Abstract: Because of the snow in the winter of 2012, the dissolved oxygen content is low (2-3mg/L), manganese ions in the sediment released, up to 0.38mg/L. In this paper , to Daqing waterworks system as an example, described the general process by adding potassium permanganate pre-oxidation, reduced the content of manganese, the water turbidity removal, to ensure water quality compliance production practice process.

Key words: potassium permanganate, pre-oxidation, manganese content, turbidity

中图分类号：TV221 文献标识码：A

一.高锰酸钾除锰机理

一般水处理除锰主要有接触氧化法、化学氧化法、稳定处理法等技术手段。采取接触氧化法与生物法需要增加曝气设备或对滤池进行改造，并且滤料的熟化与菌群的培养都需要较长的时间，因此无论从经济上还是时间上都不允许。采用稳定处理法则并不能从根本上去除锰。结合本厂的实际情况，采用高锰酸钾化学氧化法来去除原水中的锰。

高锰酸钾是比氧和氯更强的氧化剂，在水的pH值为中性的条件下，即可快速将Mn2+氧化成不溶性的MnO2，KMnO4本身也被还原成MnO2，所生成的高价固态锰氧化物再经混凝沉淀将其去除，从而将二价锰离子从水中去除。同时，新生态水合二氧化锰既具有一定的催化氧化性，又且具有较大的比表面积，而具有一定的吸附性，可去除部分锰离子。

二.投加方式

黑鱼湖制水厂没有高锰酸钾预氧化工艺。为保证水质，水厂自行制作安装了小型可移动临时投药装置，人工配制高锰酸钾溶液，浓度为2.5%，并于次日上午在净水二期进行试验性投加高锰酸钾。计划每小时的流量为0.4mg/L，采取初步少量投加，逐步提高投加量的方式观察实验效果，摸索投加规律。具体投加参数如下：

1.高锰酸钾投加量：根据原水锰含量情况，高锰酸钾投加量控制在0.4mg/L。

2.混凝剂投加量：按实际生产情况，混凝药剂投加量高于同期一倍投加。化实验室同步做投药量混凝试验，通过运行观察及数据分析，确定最佳投药量。

3.KMnO4投加方式：采用湿法投加，人工配置后利用小型可移动临时投药装置进行投加，放置时间不超过8小时。

4.确定投加点：受到现场条件的限制，净水二期投加在反应池进水端；净水三期投加在取水泵房1#泵吸水井。

三.生产实验效果分析

1.投加高锰酸钾对水中锰含量的去除效果分析

在连续一周的生产试验过程中，每天对原水、清水进行取样检测，检测结果：原水锰含量平均0.10mg/L，混凝剂平均18.5mg/L，出水平均锰含量0.05mg/L。根据生产试验情况，高锰酸钾的投加对原水中的锰有很好的去除效果，平均去除率达到了49%。通过观察，投加高锰酸钾后，增强了混凝剂的混凝效果，使生成的矾花大而重，容易沉淀。同时，在高锰酸钾投加一段时间后，在滤料表面形成了高价铁锰的混合氧化物，滤池的除锰效果进一步增强。

2.投加高锰酸钾对水中浊度的去除效果分析

高锰酸钾不仅能有效去除原水中的锰离子，而且还具有强化混凝作用。高锰酸钾的氧化产物二氧化锰本身具有良好的吸附絮凝作用，可以加速絮凝沉淀过程，试验期间原水pH值稳定，水温为15.3—16.9℃，原水浊度变化不大，最高为39.6 NTU，最低为14.6 NTU，平均28.2 NTU。

表一 投加KMnO4后的滤后水水质数据

分析检测数据可见，没有投加高锰酸钾的一期、二期沉后水浊度平均在2.14 NTU左右，采用高锰酸钾预氧化处理后的三期沉后水浊度平均在1.9 NTU左右，沉淀除浊效果明显提高。没有投加高锰酸钾的一期、二期滤后水浊度平均在0.40 NTU左右，而采用高锰酸钾预氧化处理后的三期滤后水浊度平均0.32 NTU，过滤除浊效果也得到比较明显的改善。

四.实践结论

1.从安全性角度来说，高锰酸钾运用在净水处理时，本身被还原分解后残留在水中的主要产物为少量的K+，不会对人身造成任何影响，并可降低卤代烃的生成。

2.从经济角度来说，投加高锰酸钾后，同时起到了助凝和消毒作用，故可降低混凝剂投加量和一次二氧化氯投加量，改善管网水水质。

3.从保证水质角度来说，投加高锰酸钾对控制出水锰含量有很明显的作用，对于增强有机物、浊度的去除率有改善作用，确保投加的精准控制，能够强化混凝，取得较好的水处理效果。

参考文献：

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[3]马军，李圭白. 高锰酸钾法去除水中有机物. 水和废水技术研究. 中国建筑工业出版社，1992

[4] 李圭白，林生，曲久辉. 用高锰酸钾去除饮用水中微量有机污染物. 给水排水，1989；15(6)：7