高锰酸钾粉末活性炭在南水北调微污染水中预处理控制技术

科技视界Science&TechnologyVisionScience&TechnologyVision科技视界科技·探索·争鸣南水北调东线工程在13年11月完成试通水，准备引入淄博水厂进行调试运行。由于渠道刚投入输水，含杂质和污染物多而复杂，同时水源来自南四湖，水体富营养化污染严重，常规水处理工艺很难混凝过滤出厂水不能达到生活饮用水卫生标准。污染原水的预处理技术由于投资少见效好等特点成为水处理行业提高水质的重点，资料显示高锰酸钾能够有效氧化去除水中部分异臭物质[1]，减少消毒副产物产生，且具有助凝作用[2]，同时粉末活性炭能有效吸附水中的部分有机物和藻类等杂质。本文研究高锰酸钾和粉末活性炭联用在南水北调水预处理工艺中去除水中浊度、有机物、藻类等效能及预处理控制技术。1南水北调干渠水质特征南水北调干渠水质指标特点：浊度低5-15NTU，色度高15度以上，藻类高达3000-4000万个/升主导藻类是蓝藻，占总数50%以上，耗氧量6-8mg/L，属于超四类污染水源。2实验方法与材料2.1试验方法以南水北调干渠淄博段水为试验用水，通过烧杯模拟净水工艺，优化混凝剂，考察高锰酸钾和粉末活性炭不同投加量、不同投加方式、不同预处理时间等条件下混凝对浊度、CODMn、藻类的去除率确定高锰酸钾和粉末活性炭的预处理效果。2.2实验参数采用六联搅拌仪混凝参数:混合300r/min,1min;反应248r/min,9min;沉淀50r/min,7min。采用浊度仪、显微镜计数法、酸式高锰酸钾滴定法等，取沉后水上清液进行浊度、藻类、CODMn测定。2.3材料高锰酸钾、聚合硫酸铁、聚合氯化铝、200目粉末活性炭、南水北调水（温度:13.4℃;浊度：16.5NTU;藻类总数：3000万个/升;耗氧量：6.93mg/L）。3结果与分析3.1常规混凝剂聚合硫酸铁和聚合氯化铝对混凝效果的影响（加0.03mg/L的聚丙烯酰胺助凝）图1不同聚合硫酸铁投加量混凝效果由图1、2比较可知：由于CODMn、藻类等的污染，随加药量的增加聚合硫酸铁或聚合氯化铝的混凝效果极差，出水浊度大于4NTU不澄清。和聚铁比聚铝产生的矾花较松散，对CODMn、和藻类的吸附去除效果好些，而聚铁生成的矾比重大，根据经验和机加池特点，混盐投加效果会好些。聚铁聚铝的投加量拐点分别15、20mg/L，所以选择混盐的投加量为铁、铝盐均为10mg/L，聚丙烯酰胺0.03mg/L进行以下系列试验。图2不同聚合氯化铝投加量混凝效果3.2不同高锰酸钾投加量对混凝效果的影响水中的有机物和藻类是影响混凝的主要因素，利用高锰酸钾强氧化性氧化大部分污染物，杀死藻类。另一方面，生成二氧化锰吸附在有机物和藻类表面，增加藻类比重，有利于通过沉淀和过滤去除。预先在原水中加入不同剂量的高锰酸钾，搅拌使反应2小时后，然后加入混凝剂进行混凝沉淀反应。图3不同高锰酸钾投加量预氧化效果图4高锰酸钾不同预氧化时间混凝效果由图1、2、3比较可知：不同高锰酸钾投加量对混凝有重要影响。当高锰酸钾投加量预大于2mg/L时，CODMn、藻类去除率大大提高分别达40%、70%以上从根本上改善了混凝效果，浊度去除率达90%迅速降低到近1NTU。随高锰酸钾投加量增加到3mg/L以上余浊几乎不变，CODMn和藻类的去除效果仍继续增加，原因可能是CODMn和藻类的去高锰酸钾粉末活性炭在南水北调微污染水中预处理控制技术吕承梅（淄博引黄供水管理局水质检测中心，山东淄博255000）【摘要】以南水北调东线干渠水为试验用水，通过烧杯试验，研究高锰酸钾和粉末活性炭对微污染水的强化混凝作用，通过对浊度、耗氧量、藻类的去除效率，确定高锰酸钾预氧化对污染水混凝起决定作用，粉末活性炭对去除有机物和藻类有很好的作用，二者联用能强化过滤。【关键词】污染水；高锰酸钾；粉末活性炭；预处理河务科技357科技·探索·争鸣科技视界Science&TechnologyVisionScience&TechnologyVision科技视界除需要高于除浊的投加量，但投加量太大剩余的高锰酸钾易形成颜色影响出水色度，建议高锰酸钾投加量控制在2~3mg/L为最佳。3.3高锰酸钾不同预处理时间对混凝效果的影响高锰酸钾预处理时间直接决定高锰酸钾对水中污染物的反应时间和助凝作用。预先在原水中加入2mg/L的高锰酸钾，搅拌使预处理时间不同，然后加入混凝剂进行混凝沉淀反应。由图3、4比较可知：高锰酸钾预处理时间对混凝效果有较大的影响，延长预处理时间，有利于发挥高锰酸钾的氧化助凝作用。一般常温下经4小时反应后高锰酸钾对CODMn、藻类的抑制作用才发挥到全部，浊度、CODMn、藻类的去除率分别达到93.9%、48.5%、81.7%。随时间增长，高锰酸钾的色度越低，可能是随时间增长，越多的高锰酸钾转化为二氧化锰岁混凝去