关于新立城水库阶段性锰超标的分析及治理对策

民营科技2014年第5期科技论坛关于新立城水库阶段性锰超标的分析及治理对策韩厦王传录张力媛（长春水务（集团）有限责任公司，吉林长春130022）长春市是一个水资源缺乏的城市，居民生活和工业用水水源主要有新立城水库、石头口门水库水源、引松入长水源、地下水水源等[1]。新立城水库位于吉林省伊通河中上游，长春市南郊距市区16公里，属于多年调节水库，是长春市居民饮水的主要供应源之一[2]，入库河流为伊通河及其支流伊丹河，经净水厂处理后供高新区、汽车厂、大成玉米等区域使用[3]。水库的点源污染主要来自伊通河上游伊通县城工业废水、生活污水[4]；面源污染来自水库周边农业、林业、牧业区域，以及农田化肥等[5]。导致开春天冰层开化季节，水污染严重，金属锰离子（Mn2+）大幅度超过国家饮用水标准[6]。饮用水中的锰离子含量过多，会影响人的中枢神经，过量摄入对智力和生殖功能有影响，同时可引起食欲不振、呕吐、腹泻、胃肠道紊乱，大便失常，造成锰中毒[7]。早期表现为疲倦乏力、头晕头痛、记忆力减退、抑郁或激动。晚期又可出现肌肉僵直，书写困难，呼吸困难，发烧等，且不能用抗生素治疗，后果及其严重。对于饮用水中锰离子超标，水厂工艺通常使用化学试剂使水中的锰离子氧化形成沉淀，然后依靠物理截留吸附作用，达到降低水中锰离子含量的目的。通过对新立城水库水源以及净水厂水质监测，发现4月份至5月份冰面开化季节，存在锰离子超标问题。并通过投加不同氧化剂（高锰酸钾，双氧水，次氯酸钠，水王子牌单过硫酸氢钾）、调节氧化剂、活性炭、絮凝剂（PAC）用量，经原子吸收分光光度法测定实现锰含量达标。1实验部分按照《生活饮用水检验方法》（GB/T5750.6-2006锰原子吸收分光光度法）利用Shimadzu日本AA6800型原子吸收分光光度计（具火焰发射测量功能）进行测定。将购置的锰标准溶液用5%的稀硝酸溶液定容至100ml，准确吸取一定量锰的标准溶液，分别置于50ml容量瓶中定容，配制一系列标准溶液，用原子吸收分光光度法直接测得各溶液的吸光度并制得标准曲线（相关系数0.9999）。将0.1g高锰酸钾固体颗粒溶于少许水中，定容于100ml容量瓶中；分别配置单过硫酸氢钾，过氧化氢，次氯酸钠溶液，浓度均为1g/L；经净水厂取得与水厂工艺中使用的絮凝剂聚合氯化铝（PAC）100mL；活性炭适量；利用利用武汉梅宇仪器有限公司生产的MY3000-6M彩屏混凝试验搅拌仪按照净水厂工艺进行实验。2结果与讨论通过对新立城水库4月份水质调查获得的监测数据进行统计检验，整理。由于4月1日至4月20日长春市市内仍有降雪出现，气温较低，致使新立城水库表层水仍未解冻，污染较轻。从表中可以看出深度为2米至4米锰离子含量较低，为最佳取水深度。从4月24日起长春市气温升温明显且风力较大，水面上冰层几乎全部化开，水库水上下层发生变化，天冷时期部分沉积在底层的污染物上浮，致使从24日起至29日不仅锰离子含量上升速度快（见图1），浑浊度也明显增高，而之前处于最佳取水深度的2~4m深度锰离子含量也明显偏高。新立城水库源水经管道进入净水厂处理，所以对净水厂的各个处理过程中的水要进行跟踪测试。可见，新立城源水通过净水厂处理后虽然锰含量降低很多，但出厂水中的锰含量依旧超过国家饮用水标准（锰含量<0.1mg/L）。为了解决这个问题，本文通过添加不同的氧化剂、PAC和活性炭的用量来进一步改善出厂水水质。实验结果显示，活性炭的量为20mg，PAC的量为2ml时效果最佳。经投加不同种类氧化剂及其添加量的测试结果可以看出，氧化剂为高锰酸钾投加量为0.7g/L时，锰含量降低效果最为明显。而过氧化氢、单过硫酸氢钾、次氯酸钠溶液的投加并未使最终锰的含量得到有效控制，曲线变化不规则（如图2所示）。图1新立城水库4月份不同深度锰含量测试图2锰含量随氧化剂投加量的变化曲线图由以上分析可见，新立城水库水由于4月份天气转暖，导致锰含量超过国家饮用水标准，温度上升速度快，致使冰层开化，也是锰含量迅速升高的原因之一。本文通过大量实验测试，经原子吸收分光光度法测定，得出活性炭投加量为20mg，PAC投加量为2ml，选用高锰酸钾作为氧化剂、投加量为0.7g/L时，锰含量可以达到国家饮用水标准，从而4月26日起净水厂调整药剂添加量，出厂水在接下来的测试里锰含量均达到国家饮用水标准。参考文献[1]韩冬梅，周振民.长春市资源供需态势分析及对策[J].黑龙江水专学报，2008，35（4）：301.[2]李永庆，赵清.新立城水库坝基渗流分析及防渗措施选择[J].吉林水利，2013（1）：98.[3]吕斌，赵鹏程.关于伊通河长春市城区南北段规划分析[J].吉林水利，2008（11）：122.[4]王莹，徐金阳.新立城水库水源地污染防治[J].城市建设理论研究，2012（38）