高锰酸钾预氧化-强化混凝控制饮用水消毒副研

传统氯消毒产生的对人体有毒害作用的消毒副产物日益受到社会关注[1-4]，同时水源水污染的日渐严重和饮用水水质标准日益严格的情况对水处理技术和工艺提出了更严峻的挑战。因此饮用水预处理技术应运而生，高锰酸钾作为一种预氧化剂具有经济，方便等优点，在去除饮用水中的微量有机污染物、去除水中的致突变物质、去除氯仿前质，及氧化助凝等具有良好效果[5-7]。同时传统混凝剂壳聚糖与铝盐复合使用能强化混凝低温低浊水[8-9]，但对水体中小分子有机物去除效果差易被氧化生成DBPs[10]。虽然高锰酸钾已在国内外得到比较广泛的应用，被认为是一种比较安全的净水药剂，但是关于高锰酸钾预氧化能否控制传统消毒副产物的研究报道较少，本文通过高锰酸钾预氧化处理天津地区低温低浊水，与预氯化处理效果进行比较，主要研究高锰酸钾预氧化对天津源水产生的消毒副产物三卤甲烷（THMs）和卤乙酸（HAAs）的控制，同时研究高锰酸钾-壳聚糖联用对浊度、有机物去除和消毒副产物的影响。研究结论为饮用水消毒副产物的有效控制提供了研究基础。1实验部分1.1原水水质实验用水取自天津市某给水厂初沉池（未混凝），取样时间在2012年12月和2013年2月，水源水均为滦河水。取回水样立即进行检测和预处理，剩余原水存放在4℃的冰箱备用，使用前均对指标进行检测。水质指标：水温为2～10℃；pH为7.63～7.93；浊度2.26～9.52NTU；UV254为0.049～0.092cm-1；TOC质量浓度为4.06～7.71mg/L。1.2试剂和仪器试剂药品：高锰酸钾；次氯酸钠（有效氯质量分数≥10%）；混凝剂：Al2(SO4)3溶液质量浓度10g/L；质量分数1%壳聚糖溶液：称取壳聚糖粉末（0.05g）溶于乙酸溶液（质量分数2%），慢搅10min，放置待溶；所用药品均为分析纯。仪器：HACHDR/4000U紫外-可见分光光度计；Agilent6890NGC气相色谱仪；EMS-4A磁力搅拌器；HACH2100N浊度仪；MettlerToledo320精密pH计。1.3高锰酸钾预氧化实验将原水加入烧杯中，分别加入不同量的高锰酸钾（投药量范围视辅助实验结果决定），在磁力搅拌器以一定的转速搅拌氧化反应20min后，取适量水样，其中一部分水样测浊度、UV254、DOC以及高锰酸钾等水质指标，根据不同高锰酸钾投加量和预氧化时间与处理后，进行常规氯消毒，最后测量消毒副产高锰酸钾预氧化－强化混凝控制饮用水消毒副产物的研究李多，苗时雨，张怡然，鲁金凤，吴立波（南开大学环境科学与工程学院，天津300071）摘要：以天津市生活饮用水为对象，分别实验研究对比了单独高锰酸钾预氧化、高锰酸钾预氧化-强化混凝对饮用水浊度、有机物及DBPs产生量的影响。结果表明，与传统预氯化相比：高锰酸钾预氧化，UV254和DOC去除率分别在7.0%～10.35%和7.8%～10.4%之间，THMs和HAAs减少率分别在30%～33%和19%～22%之间。高锰酸钾预氧化-强化混凝，DOC和UV254去除效率分别是40.5%和63.3%，出水THMs和HAAs分别47.8、76.8μg/L，减少率分别达到61.3%、50.2%。高锰酸钾预氧化-强化混凝可达到减少消毒副产物DBPs的产生以及去浊的目的。关键词：饮用水；高锰酸钾；预氧化；强化混凝；消毒副产物中图分类号：TU991.2文献标识码：A文章编号：1000-3770(2014)02-0026-005收稿日期：2013-07-25基金项目：国家自然科学基金资助项目（51008162）；天津市应用基础及前沿技术研究计