高錳酸鉀助力解決水處理難題——高錳酸鉀在水處理中的應(yīng)用

近年來(lái)，隨著工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，我國(guó)水源污染也呈增加趨勢(shì)，有調(diào)查顯示，我國(guó)近二分之一的城市水源水不符合飲用水源水標(biāo)準(zhǔn)，幾乎檢測(cè)出多種有機(jī)物，對(duì)居民健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。水質(zhì)污染嚴(yán)重時(shí)，水體不僅含有多種有機(jī)物，而且可能存在鐵、錳、微量重金屬等物質(zhì)，進(jìn)一步加大了水處理難度。目前，許多水廠仍采用傳統(tǒng)水處理，工藝路線為“混凝-沉淀-過(guò)濾-消毒-凈化”，對(duì)于污染嚴(yán)重的水質(zhì)，傳統(tǒng)水處理工藝已不能滿足要求，需在此時(shí)進(jìn)行改造預(yù)處理是改善的主要手段，預(yù)處理常用的氧化劑有臭氧、二氧化氯、高錳酸鉀等。臭氧預(yù)處理成本過(guò)高，二氧化氯預(yù)處理存在水質(zhì)安全問(wèn)題，而高錳酸鉀預(yù)處理安全有效、價(jià)格低廉，是目前興起的有效預(yù)處理方式。

一、高錳酸鉀及其復(fù)合鹽在水處理中的作用

1.1鐵、錳去除

高錳酸鉀是一種強(qiáng)氧化劑，在水pH中性的條件下，水中的二價(jià)錳被高錳酸鉀迅速氧化成四價(jià)錳，二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵，而高錳酸鉀本身還原成二氧化錳。

除錳機(jī)理：3Mn²++2KMnO₄+2H₂O=5MnO₂↓+2K⁺+4H⁺

除鐵機(jī)理：3Fe²++KMnO₄+7H₂O=3Fe(OH)₃↓+MnO₂↓+5H⁺+K⁺

高錳酸鉀還原生成的二氧化錳可固態(tài)沉淀，去除錳元素，三價(jià)鐵也可沉淀去除。由于二氧化錳比表面積大，可以進(jìn)一步吸附水中的鐵錳離子，提高去除效果。

1.2去除有機(jī)物

高錳酸鉀去除有機(jī)物的機(jī)理不僅有氧化作用，還有吸附和催化作用。高錳酸鉀復(fù)合鹽對(duì)有機(jī)物的去除效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單純的高錳酸鉀。這是因?yàn)椋诉@三種作用外，高錳酸鉀與其他成分之間還有協(xié)同強(qiáng)化作用。

曾研究過(guò)高錳酸鉀去除地下水中微生物的效果，發(fā)現(xiàn)高錳酸鉀用于水質(zhì)凈化對(duì)有機(jī)物效果非常好，可以大大降低水中某些物質(zhì)的色譜面積。

對(duì)于部分污染物，也可以發(fā)揮完全和徹底的去除效果。

1.3去除藻類和臭味

高錳酸鉀能氧化破壞藻類物質(zhì)的表面基團(tuán)，降低其表面電荷密度，減少藻類與鋁離子的絡(luò)合反應(yīng)，提高絮凝劑的利用率。

高錳酸鉀在完成氧化作用的同時(shí)，通過(guò)壓縮雙電層電中和、吸附交聯(lián)和纏繞沉淀物來(lái)提高除藻性能。采用高錳酸鉀復(fù)合鹽可以進(jìn)一步提高水中藻類的去除率。

在給水處理中，高錳酸鉀是最早用于除臭的。臭味由水中的藻類及其代謝物產(chǎn)生，來(lái)源于藻類的胞外有機(jī)物。藻類主要通過(guò)被動(dòng)釋放和自分解兩種方式向水中傳遞臭味物質(zhì)，處理后的水中產(chǎn)生魚(yú)腥味。

高錳酸鉀可以氧化分解臭味物質(zhì)，新生態(tài)水合二氧化錳可以進(jìn)一步吸附和去除臭味物質(zhì)。

1.4去除色度和濁度

水體污染一般伴隨有機(jī)污染物、氨氮、藻類、嗅覺(jué)等污染指標(biāo)的上升，這也導(dǎo)致出廠水濁度和色度的增加。

實(shí)驗(yàn)表明，高錳酸鉀復(fù)合鹽預(yù)處理能有效降低水的色度和濁度，并對(duì)聚合硫酸鐵、PAC絮凝和除色有良好的強(qiáng)化作用。

1.5微量重金屬的去除

高錳酸鉀具有很強(qiáng)的氧化性，通常與活性炭聯(lián)用可以去除水中的鉛、鉻、鎳、銻等重金屬元素，高錳酸鉀和活性炭能吸附重金屬離子，將重金屬離子氧化為不溶性或難溶性化合物的狀態(tài)而被去除。

研究表明，高錳酸鉀除鉛性能隨pH的降低而越來(lái)越明顯，當(dāng)pH為2時(shí)，1mg/L的高錳酸鉀除鉛率可達(dá)82.5%；高錳酸鉀能顯著提高FeCl3共沉淀除砷性能；高錳酸鉀對(duì)活性炭改性，

活性炭對(duì)鉻的吸附效果可提高79.91%；高錳酸鉀與活性炭聯(lián)用，兩者投加量分別為2.2mg/L和40mg/L，絮凝后金屬鎳去除率可達(dá)89%。

1.6降低氯化消毒副產(chǎn)物

消毒過(guò)程中，氯與水中某些有機(jī)、無(wú)機(jī)物反應(yīng)生成一系列有毒的鹵化副產(chǎn)物，這些物質(zhì)大多對(duì)人體有害，采用傳統(tǒng)預(yù)氯化工藝時(shí)，水中氯濃度高，生成的氯化副產(chǎn)物量大。研究表明，用高錳酸鉀進(jìn)行預(yù)氧化可使消毒副產(chǎn)物前驅(qū)物的去除率達(dá)到20%以上。

二、高錳酸鉀及其復(fù)合鹽與其它工藝的聯(lián)用

2.1與活性炭聯(lián)用

活性炭可以有效去除水中的微量有機(jī)污染物，將高錳酸鉀與活性炭進(jìn)行聯(lián)用可以起到有機(jī)物去除效果更好的作用。高錳酸鉀預(yù)氧化可以改善活性炭的吸附特性，活性炭可以吸附部分有害的氧化中間產(chǎn)物，同時(shí)活性炭還能夠使水中剩余的高錳酸鉀還原避免因過(guò)度投加高錳酸鉀而造成水中總錳濃度過(guò)高。

高錳酸鉀與粉末活性炭的聯(lián)用去除有機(jī)物的效果優(yōu)于它們分別單獨(dú)使用，且兩者聯(lián)用的除藻率可達(dá)到95%。

2.2與臭氧聯(lián)用

臭氧作為一種強(qiáng)氧化劑，可以去除水中的微量有機(jī)污染物、臭味、色度等，將高錳酸鉀與臭氧進(jìn)行聯(lián)用可以進(jìn)一步增強(qiáng)水的處理效果。高錳酸鉀可以降低水中有機(jī)物的濃度，臭氧可以將有機(jī)物完全氧化分解，兩者共同作用可以提高有機(jī)物的去除效率。此外，臭氧還可以將高錳酸鉀氧化的中間產(chǎn)物進(jìn)一步降解，增加處理水的穩(wěn)定性。

2.3與電化學(xué)法聯(lián)用

電化學(xué)法是一種基于電化學(xué)原理進(jìn)行污水處理的技術(shù)，將高錳酸鉀與電化學(xué)法聯(lián)用可以提高處理水的除污效率。高錳酸鉀可以氧化污水中的有機(jī)物和重金屬，電化學(xué)法可以利用電勢(shì)場(chǎng)對(duì)污水中的顆粒物、銨離子等進(jìn)行去除和還原。兩者結(jié)合起來(lái)，既可以氧化分解有機(jī)污染物，還可以去除水中的顆粒物、重金屬等，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。

三、總結(jié)

高錳酸鉀及其復(fù)合鹽在水處理中具有很多優(yōu)良性能，可以去除水中的藻類、臭味、色度、重金屬等，同時(shí)也可以與其他工藝進(jìn)行聯(lián)用，提高水的處理效率。在未來(lái)水處理領(lǐng)域的發(fā)展中，高錳酸鉀及其復(fù)合鹽將會(huì)更加廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，為人類創(chuàng)造更清潔、健康的生活環(huán)境。高錳酸鉀和粉末活性炭一起使用可以更好地去除水中的有機(jī)污染物，效果比單獨(dú)使用要好。同時(shí)，兩者聯(lián)合使用可以達(dá)到95%的藻類去除率。

產(chǎn)品推薦：高錳酸鉀