去除饮用水中低水平含锰的试验研究

CHNOLOGYlNFORMATION去除饮用水中低水平含锰的试验研究工业技术李倩倩张隆基(1．沈阳城市建设学院辽宁沈阳110167；2．中交煤气热力研究设计院有限公司辽宁沈阳110126)摘要：本文主要针对我国北方的一些地区，因为地质所沉积形成含有锰元素水质区域性低水平的饮用水源，本试验考察了两种不同解决方法：一是消毒前采用锰砂过滤去除锰离子；二是以氯胺消毒代替氯消毒，减缓锰离子的氧化速度。结果表明，二者均能达到较好的处理效果。对于前者来说滤速为首要影响因素；后者的关键条件则是氯与氨的重量投加比例。采用氯胺消毒代替氯消毒曼具有技术经济性。关键词：饮用水低水平除锰锰砂过滤氯胺消毒中图分类号：TU991．2文献标识码：A文章编号：1672～3791(2013)12(b)-0078—02氯化消毒是国内外给水处理普遍采用的消毒方式，具有经济高效的特点，是保障水质安全的‘道重要屏障r】】，可以有效防止输水管网中病原微生物的再度繁殖。由于Cl和HCIO两者都具备氧化性能很强，不仅能够消毒，同时还能氧化水中的其它物质，对人们的生活和踺康造成不利影响。某市某水厂在各项水质指标均达标的情况下采用氯消毒，但其用户仍反应生话用水中有黑色(二氧化锰)／黑褐色(水合二氧化锰)沉淀物，其中l64-小区问题严重，涉及5l2栋楼、近1．7万户。地下水作为居民生活用水和工业用水，与地表水相比具有许多优势。但其中过多的Mn：给人们的生活和生产带来诸多不l0O8O瓣6O繁O便甚至是危害。目前我国的饮水卫生标准(GB5749～2006)中规定Mn的浓度应不大于0．1mg／L。地下水中不同程度地含有锰，十分限制各种除锰工艺的广泛应用和推广。尤其对于低水平除锰的研究更是鲜见报道。笔者以该水厂不同位置取样口的水样为研究对象，根据现场实际，通过试验具体分析出锰离子在水中的含量，以及它在水中的转换形态，并考察出运用不同的两种解决方法所具有的控制参数和有效性能，而实际生产主要以期来提供参数。2试验研究2．1原水水质采集的水样是由某市的某水厂提供原水叶折板絮凝池叶平流式沉淀池叶v型滤池啼中闻提升泵房⑦④；用户·一出水·—一=级泵房_一潘水池图1水厂工艺流程及取样点水泵图2锰砂过滤试验装置图369t2l518滤遵(m／h)表3滤速对水中锰去除效果的影响图4锰砂滤柱连续运行除锰效果表1使用氯胺消毒后的出水水质4指标检测均值限值(GB5749-2006)Ph值7．256．5～8．5余氯／(mg／L)0．20*0．05Mn。／(mg／L)0．085O．178科技资讯SOIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION一般采用的工艺流程为预处理、常规处理和深度处理。如图l所示(①、②代表不同位置的取样点)。该水厂的日供水能力设计为2万tTt’／d，其中日供水量的最大规模可以达到3．80万m，／d。同时供水的水质可以达到二类地下水的水质标准总评价。检测到①号水样pH值为6．5，锰含量为0．1mg／L，而②号水样居民用户出水锰含量已小于0．05mg／L，说明水中溶解状态的Mi1在管道中输送过程，很容易被水溶液里的0C、HCIO等游离的余氯，氧化为难溶的Mn”，产生二氧化锰为主的锰质(黑色或着黑褐色)沉淀物，而这些则会逐渐的沉积在在输送的管道或者配水管道上。笔者采用与水厂相同的处理工艺使用不同材质(铁质和塑料管材)的管道模拟了水的流动过程。结果发现，水在管道中连续运行一个月后，同样形成了以二氧化锰为主的黑色沉淀。二氧化锰与铁质管材长期接触容易形成结实沉淀物，并粘附在管壁上；但与塑料管材形成的沉淀物则松散，不易粘附。沉淀脱落后，随水流运动，由于水力条件的不经相同，有的地方可能沉积的较多，对一些附近用户影响较大。2．2试验材料与装置2．2．1锰砂过滤装置试验装置主要由PVC进水箱、有机玻璃过滤柱及转子流量计组成。滤柱的高度和直径分别为1000mm和50mm，滤层高度为60mm，滤料采用广西天然马山锰砂，粒径为0．6～1．2mm装置流程如图2所示。2．2．2氯胺消毒消毒试剂：安替福民溶液和纯氨水。2．3测定方法消毒剂余量：连续碘量法。Mn“：甲醛肟分光光度法。pH值：PHS-3C型pH计。浊度：HACH浊度仪。色度：铂钴标准比色法。3试验结果与分析3．1锰砂过滤试验工业技术SCIENCK＆TECHNOL0GY墨圆3．1．1滤速对处理效果的影响滤速作为水处理工艺中一个很重要的指标对目标物去除率大小有决定性影响。对于本实验来说，当原水中[gn1=0．1mg／L，pH：6．5时，分别把滤速控制在3m／h、6m／h、9m／h、12m／h、15m／h、18m／h。滤柱连续运行6h后即得到不同滤速对水中锰去除效果的影响。见表3所示。根据图3可知，当滤速低于l2m／h时，去除率较高；滤速超过12m／h时锰砂