投加高锰酸钾、氯气去除水中锰

1、投加高锰酸钾、氯气去除水中锰1西大汴木用水质状况保定中法供水有限公司（以下简称水厂）的源水取自保定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T加氯消毒T清水池T加压泵站T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月一11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，岀水水质得不到保证。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1.40.361.14标准值v 10.10.022采取的措施水厂在原有加氯设施（水库渠

2、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。水库水经放空洞流入前池（水深为34m,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2001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

3、倍（后增至1.2倍）投加高锰酸钾，同时投加氯（2mg/L）。表2対f 巫化社匚表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0.250.070.02v 0.01I线工艺0.250.06v 0.01v 0.01注：处理输水管I进水的工艺为I线工艺，处理输水管I进水的工艺为I线工艺。由表2可以看岀，在渠首投加高锰酸钾的优点得到充分的体现：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v 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v 0.01mg/L :高锰酸钾作为氧化剂可以利用从渠

4、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11.2倍投加高锰酸钾，则进厂水的溶解性锰含量v 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。Ym El t慰水点土塞TV试燈胞点:架孫旧怖斌试幹I时网淨刃Mil廳水左:東匚世翌型炎ILr -二乍<辜強詐瞪潼建诵注賊钾和徹mttt/Crnp - L-l>图1需锻量和誌氯试號结果由需锰量试验I的曲线可

5、知，当原水中有硫化氢时，随着高锰酸钾投加量（01.3mg/L）的 增加则溶解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m6+。由需锰量试验H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的还原性比要强，它先于m6+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，此时各工艺点水

6、中的总锰和溶解性锰的变化情况见表3。表3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0.310.28v 0.01v 0.01U线工艺0.310.27v 0.01v 0.01表3的结果表明，当水体中出现硫化氢后通过提高渠首的加氯量（6mg/L）和投加少量高锰酸钾能够将水中的硫化氢基本去除（进厂水中的硫化氢含量v 0.01mg/L）。另外，水厂内的高锰酸钾投量按水中溶解性锰 含量的22.5倍来投加就可使进厂水中的溶解性锰基本被完全氧化，这也说明了原水中的硫化氢在进厂前去除情况良好。与前期的滤前总锰去除情况相比，9月15日以后沉淀池的除锰效果要差些，原因是前期渠首投加的高锰酸钾在输水过程已氧化部分水中的锰（减轻了水厂的除锰负荷），而后期渠首投加的氧化剂主要用于去除 硫化氢，除锰集中在水厂（增加了水厂的除锰负荷）。然而不管怎样，只要将溶解性锰完全氧化，就能有效 地将水中锰去除而保证水质（见表4）。表42001年6月一10月的岀厂水水质项目色度（倍）浊度(NTU)氨氮(mg/L)锰(mg/L)CODMn(mg/L)TOC(mg/L)