高锰酸钾预氧化及混凝对水中单宁酸的影响研究
高锰酸钾
高锰酸钾 2010-11-18 16:40:40 作者：来源：互联网浏览次数：6 文字大小：【大】【中】【小】 性质简介 高锰酸钾（KMnO4）是一种常用的氧化剂，高锰酸钾在酸性溶液中具有很强的氧化性，反应式为： MnO4- + 8H+ + 5e- = Mn2+ + 4H2O 其标准氧化还原电位为E0=1.51V。高锰酸钾在中性溶液中的氧化性要比在酸性溶液中低得多，反应式为： MnO4- + 2H2O + 3e- = MnO2 + 4OH- 其标准氧化还原电位为E0=0.588V。 高锰酸钾在碱性溶液中的氧化性也较弱，氧化还原电位为（E0=0.564V）。高锰酸钾在中性条件下的最大特点是反应生成二氧化锰，由于二氧化锰在水中的溶解度很低，便以水合二氧化锰胶体的形式由水中析出。正是由于水合二氧化锰胶体的作用，使高锰酸钾在中性条件具有很高的去除水中微污染物的效能，而在处理土壤中的有机污染物时，则是在酸性条件下更好。 使用高锰酸钾作为氧化剂的优势是： ①高锰酸钾反应产物为锰的化合物，是土壤成分一部分，不会产生二次污染； ②具有相对比较高的氧化还原电位； ③由于具有很高的水溶性，高锰酸钾可通过水溶液的形式导入土壤的受污染区； ④常温下高锰酸钾作为固体，它的运输和存储也较为方便； ⑤由于高锰酸钾在比较宽的pH 范围内氧化性都较强，能破坏碳碳双键，所以它不仅对三氯乙烯、四氯乙烯等含氯溶剂有很好的氧化效果，且对其它烯烃、酚类、硫化物和MTBE （甲基叔丁基醚）等其他污染物也很有效。 氧化有机污染物的机理 高锰酸钾参加的氧化反应其机理相当复杂，且反应种类繁多，影响反应的因素也多。对同一个反应，介质不同，其反应机理也可能不同。如高锰酸根离子与芳香醛的反应，在酸性介质中按氧原子转移机理，而碱性介质中则按自由基机理进行；另外，对某一个反应有时也很难用单一的机理来说明，如锰酸钾根离子，KMnO4-与烃的反应，反应过程中发生了氢原子的转移，但产物却生成了自由基，故反应过程中又包含有自由基反应。 在酸性条件下，高锰酸钾与其它氧化剂不同，它是通过提供氧原子而不是通过生成羟基自由基进行氧化反应的。因此，当处理的污染土壤中含有大量碳酸根、碳酸氢根等羟基自由
高锰酸钾预氧化法处理含镍电镀污水
【三废治理】 高锰酸钾预氧化法处理含镍电镀污水 彭明智, 姜荆 (安美特(广州)化学有限公司,广州 511356) 摘 要: 用高锰酸钾对电镀镍废液污水和含镍添加剂生产污水中的有机成分进行预氧化后,再按传统的化学沉淀-过滤法处理,大幅度降低了处理后澄清液中的残余镍含量和化学耗氧量,甚至只需1次处理,就能使镍离子含量降低到国家排放标准(110mg/L)和地方政府的排放标准(015mg/L)以下。这种预氧化反应所需的时间较短,已应用到实际操作中,从而成功地避免了澄清液的2次处理。 关键词: 含镍污水; 残余镍; 有机总碳量(T OC); 无机总碳量(IC); 化学耗氧量(C OD) 中图分类号: T Q153112 文献标识码: A 文章编号: 1004-227X(2004)05-0053-05 Treatment of nickel2containing w aste w ater by pre2oxidization with potassium permanganate PE NG Ming2zhi,J I ANGJing (Atotech(G uangzhou)Chemicals Ltd.,G uangzhou511356,China) Abstract:The organic substances in nickel2plating waste solution and waste water from nickel additive production were pre2oxidized by potassium permanganate and then treated by traditional chem ical precipitation2filtration process.In this way,the concentration of the residual nickel and the chem ical oxygen demand in the clear water after treatment is significantly reduced,and particularly,nickel content can even g o down to those lower than the discharging lim its set by the nation(110mg/L)and local g overnments(015mg/L)after only one2time treatment.The pre2oxidization only needs a very short time and has been used in practical operation.Thereby the secondary treatment of the clear water is av oided success fully. K eyw ords:nickel2containing waste water; residual nickel; total organic carbon; inorganic carbon; chem i2 cal oxygen demand 1 前言 镍离子是含镍电镀污水中的主要污染物之一,也是国家严格控制排放的第1类污染物,国标G B8979-1996要求污水排放时镍含量低于110mg/L[1],广州市的排放标准则更加严格,要求镍含量低于015mg/L[2]。对含镍污水的处理,国内外最常用的方法是传统的化学沉淀-过滤法,即直接往污水中加入碱溶液,把pH值调整到弱碱性范围,大部分游离态的镍离子立即形成氢氧化镍沉淀,少量沉淀不完全的则可通过加入硫化钠或有机硫化 收稿日期:2004-05-20 修回日期:2004-07-16 作者简介:彭明智(1963-),男,工程师,毕业于湖南省石油化工大学化工工艺专业。 作者联系方式:姜荆,(Email)jiangjing46@https://www.wendangku.net/doc/f2770121.html,,(T el)020-********。物,使之形成硫化镍沉淀,然后再进行分离。然而,电镀工业产生的含镍污水水质通常波动很大,特别是化学镀镍的污水,其组成较为复杂,有些含有有机酸和氨基磺酸等成分,还有些含有碱性的添加剂,即使普通的镍电镀液也会含有一些柔软剂、填平剂和主光剂等较多的有机组分。某些组分有络合镍的作用,使部份镍以络合物的形态存在于溶液中,相对较稳定,无法完全参与简单的沉淀反应,因此单用传统的化学沉淀法很难顺利地实现后续的固液分离。实践表明,络合态的镍存在于污水中,使镍污水处理的难度大大提高,严重影响了化学沉淀法处理镍污水的效率和工艺能力,经常造成排放之前的澄清水因镍的浓度未达标而需要进行2次处理。 在化学沉淀法处理含镍污水的工艺过程中有1项重要的改善思路[3],就是在传统的化学沉淀工序之前加入一定量的氧化剂,一方面可以使游离态的有机物受到
强化混凝在给水处理工程中的应用
强化混凝在给水处理工程中的应用 强化混凝技术可以控制饮用水中消毒副产物，使饮用水水质质量更高，并且通过了实验的验证。文章从强化混凝技术的内涵、应用机理、实施方法、影响因素、负面影响等方面分析了强化混凝技术，并就其在给水处理工程中的实际应用进行了相应的分析. 标签：强化混凝；给水处理工程；天然有机物 随着科技的发展人们对水质方面的要求越来越高，为满足人们生活所需并与国际接轨，需要将净化技术不断地发展、提高和完善。饮用水的处理技术主要是去除水源中的悬浮物、胶体杂质和细菌而净化技术是人们在与污染作斗争的过程中得到的。混凝技术在给水净化处理中应用的越来越普遍，是国内外广泛使用的经济、简便的处理技术，是控制天然有机物的最佳方法。 1 强化混凝的内涵 强化混凝（简称EC）是指通过在常规处理过程中加入过量的混凝剂、新型混凝剂或助凝剂再或者其他的药物控制一定的pH值来加强混凝和絮凝，从而提高去除天然有机物的效果减少消毒的副产物，保证饮用水的健康。常规工艺改造有增加深度处理构筑物，如活性炭吸附技术；加强预处理构筑物，如生物预处理；不增加常规工艺前、后的净化构筑物，在现有工艺上进行改造，如强化混凝、过滤、消毒灯，但强化混凝技术具有投资少、不需要構造新的物質、不占土地和经常运行费用低等特点，更适合改造。 2 强化混凝的优势 强化混凝技术的主要目的是在进行混凝处理的时候进一步加强混凝与絮凝作用，从而使得常规处理中天然有机物的去除效果能够更好，对于消毒副产物的前体物进行最大限度的消除，从而使得饮用水能够满足相应的要求。通过混凝技术的应用，往往能够取得更好的处理效果，而且相比于增加深度处理方法以及生物预处理方法，强化混凝技术属于强化常规水处理的方式，它的成本更加低，而且也不会占用土地，十分适合对于原有体系进行改造。表1为强化常规水处理与增加深度处理和生物预处理效果的对比。 3 机理及常用方法 通过改变混凝条件进一步提高有机物的去除范围和去除率。大分子天然有机物可以在无机胶体颗粒表面形成有机保护层，导致空间位阻或双电层排斥可以使胶体的稳定性能增加，而混凝是通过混凝剂进行水解得到的产物对水中的胶体进行电中和使其脱稳，形成小颗粒，逐渐絮凝为矾花，使得脱稳的胶体生成颗粒较大的絮凝体，进行沉淀、过滤并分离出去。常用的强化混凝的方法有：加大混凝剂投加量，投加有机或无机絮凝剂，调整pH值，投加氧化剂，完善混合、絮凝
高锰酸钾
高锰酸钾 一、高锰酸钾的主要性质： 固态的高锰酸钾是紫色粒状或针状晶体，有蓝色金属光泽，无臭味，不易溶解。 高锰酸钾的水溶液为紫色，有甜涩味，容易因光照分解，二氧化锰和其它杂质条件的催化作用而分解，产生粽色的二氧化锰沉淀。 高锰酸钾在酸性条件下是强氧化剂，能氧化水中的大部分有机质，在中性和碱性条件下能分解成二氧化锰并放出活性氧。 高锰酸钾固体大量储存时有燃烧的危险，溶液和干态物质在与有机物或易氧化物质接触时可能分爆炸。 二、高锰酸钾的应用特点： 据Banerjea实验，在普通情况下2mg/L，深度24h接触间时可获得满意的消毒，相当于CT值2880min.mg/L。但高锰酸钾的消毒能力要逊色于臭氧和氯，接触时间需要很长。 高锰酸钾用于水的消毒特点： 优点：（1）高锰酸钾可以用来氧化吸附由氧和引起臭味的有机物，可以与许多水中的杂质如二价铁、锰、硫、氰、酚等反应，由于有机物被氧化，因此会减少处理水中THM，氯酚和其它氧化消素副产物的产生，使水的致突变活性大大降低。 （2）采用高锰酸钾消毒的水不会产生嗅、味和有毒的消毒副产物。 （3）能够杀灭很多门类的藻类和微生物，甚至部分原生物和蠕虫。 （4）投加和检测比较方便。 （5）反应产物为水合的二氧化锰，它有一定的吸附和助凝作用。 （6）高锰酸钾可以和活性炭联用，两者都有去除氯代物前驱物质的作用。联用时对水中有机物的去除效率远高于其各自单独使用的效率，但使用时应注意，由于活性炭会还原高锰酸钾，所以两者不宜同时使用。 缺点：（1）接触时间长。（特别适合长距离输送的预氧化） （2）投加过量会引起出厂水色度升高。长期过量投加，反应产物水含二氧化锰易使滤料板结。 （3）高锰酸钾价格较贵。
污泥回流强化混凝工艺探讨
污泥回流强化混凝工艺探讨 发表时间：2018-07-09T11:26:48.437Z 来源：《基层建设》2018年第12期作者：盛雅琼[导读] 摘要：随着人类生活质量的提高，饮用水水质问题受到高度的关注。 广东省冶金建筑设计研究院 摘要：随着人类生活质量的提高，饮用水水质问题受到高度的关注。污泥回流是在此基础上发展起来的强化混凝技术。首先，本文从单独污泥回流、投加混凝剂和与其他工艺联合的污泥回流三方面介绍对污染物的强化去除；其次，阐述了污泥回流的絮体特性及对污染物的去除机理；最后，评估了污泥回流的安全性风险并提出了相应的解决方法，展望了污泥回流技术的发展方向。 关键词：单独污泥回流；投加混凝剂的污泥回流；污泥回流和与其他工艺联合；强化混凝： Researchadvancement of enhanced coagulation by sludge refluxing Abstract：Enhanced coagulation by sludge refluxing technology which have good social，economic and environmental benefits，can improve the concentration of Particulate impurities in raw water，increase the cohesion adsorption sites，improving coagulation effect，reduce the coagulant dosage，thus reduce sludge production.This paper describes the progress in the procession of turbidity，organics，ammonia，phosphates and heavy metals in the enhanced coagulation by sludge refluxing，analysis reviews the development direction of the enhanced coagulation by sludge refluxing technology. Keyword：sludge return；enhanced coagulation；Turbidity；organic matter；Ammonia；Phosphate；heavy metal 1、前言 随着人类社会的日益发展，每天有大量的生活污水和工业废水产生，部分污废水排入河流，导致我国河流水环境的污染严重。有研究表明水资源问题成为我国21世纪国民经济发展中第二大困扰难题 [1]。因此，强化去除水体中的污染物已刻不容缓。强化混凝技术是指通过在水源水中投加过量的混凝剂并控制PH范围，从而使常规工艺的污染物去除率提高。 污泥回流就是将经混凝沉淀后的絮体回流到混合或絮凝阶段，提高原水中颗粒杂质浓度，增大絮体颗粒的有效碰撞几率，为絮凝反应提供大量的絮凝核心，减少絮体形成时间，改善絮凝效果，从而达到强化混凝的目的。回流污泥中含有大量的不溶性金属氢氧化物[2]，可以充当部分混凝剂，充分发挥金属盐混凝能力，减少混凝剂用量，减少污泥产量，大大降低污泥处置费用。有研究表明污泥回流是可行的并且有很好的成本效益[3-5]。另外，还能使用回流污泥强化生活污水一级处理，可以减少二沉池的浮渣和污泥膨胀问题，增加污泥消化过程的产气量，提高污泥脱水性能[6-7]。 2、污泥回流的处理效果 污泥有多种回流方式：单独污泥回流、加混凝剂的污泥回流、粉末活性炭（PAC）+污泥回流、混凝剂+PAC+污泥回流、污泥回流和与其他工艺联合等。 2.1 单独污泥回流 单独污泥回流：一是污泥直接回流；二是污泥经处理后回流。污泥经处理后回流是指将沉淀池污泥经过酸化、碱化和置换等方法来重复利用污泥中的铁盐或铝盐。 ChuW[8]采用直接污泥回流来处理含铅废水，研究表明网捕卷扫机理对重金属的去除起重大作用。Xiao-Hong Guan等[9]采用污泥回流强化污水初级处理，当污泥回流量为18–20 mg Al/L时，对SS和COD去除率分别提高了20%和15%。G.R.Xu等[10]采用污泥回流强化污水一级处理，研究表明将混凝污泥酸化后回流对浊度、UV254和COD的去除率分别为96%、46%和53%。 单独污泥回流能最大程度的节约药剂投量，减少污泥产量，降低处理成本。由于沉淀池污泥吸附包裹了大量的污染物，经破碎后大量的污染物释放到水中，当污染物的释放量超过回流污泥对污染物的去除量时，效果反而会变差。WEI CHU[11]采用污泥回流处理印染废水，表明污染物水溶性较强时，回流污泥会导致原水的二次污染。对于污泥回流的污染物反馈现象，可以通过在回流过程中投加少量的混凝剂来解决。 2.2 混凝剂+污泥回流 在污泥回流过程中投加混凝剂能控制回流污泥的污染物反馈现象，使得污泥回流技术的应用范围更广。刘继平利用污泥回流法处理低温低浊水，研究表明低温低浊水难处理是因为浊度低，污泥回流提高了原水浊度，提高了沉淀效果。 微污染水因含有较高的有机物，在水处理过程中具有处理难度大、药剂消耗量大、污泥含量高、出水安全性差等缺点。大量的研究表明混凝剂+污泥回流对有机物有强化去除效果：Shaojiejiang等[12]采用污泥回流工艺去除长江低温低浊水，在污泥回流量为8%，PAC投量为3-6mg/L时，CODMn的去除率为32.5%-38.6%；饶明等[13]的研究表明，污泥回流对CODMn去除率提高了3%。 可见，混凝剂+污泥回流工艺对低温低浊水强化效果较好，对有机物虽然有强化去除效果，但对有机物总去除率依然较低。 2.3 污泥回流与粉末活性炭的组合工艺对污染物的去除 污泥回流与PAC的组合工艺有两种方法：一、混合污泥回流（PAC+污泥回流）；二、高锰酸钾预氧化与混合污泥回流（PAC+污泥回流）组合工艺。 在常规混凝工艺中PAC的有效停留时间只有10～20min[13]。粉末碳与污泥回流混凝工艺不但延长了PAC在水中的停留时间，还提高了污泥和PAC的利用率，可以进一步强化去除水中污染物。李晓等[14]采用PAC与聚合氯化铝污泥回流工艺去除微污染东江原水，在混合污泥回流比为7%～8%时，对氨氮、UV254的最高去除率比常规工艺高56.6%和20%。周志伟等[20]采用混合污泥回流强化混凝低温地浊水，表明混合污泥回流对污染物的强化去除效果是由于回流污泥中剩余金属氢氧化物沉淀的吸附和卷扫作用与PAC最大限度吸附作用的协同效果。 氧化剂预氧化与混合污泥回流组合工艺可以充分利用氧化剂的氧化、助凝、吸附等能力和活性炭的吸附能力。饶明等[15]采用预氧化联合污泥回流处理低浊微污染水，发现组合工艺对CODMn的去除比常规工艺提高了5%。 因此，污泥回流与PAC组合工艺充分利用了污泥中金属氢氧化物沉淀和粉末活性炭的吸附作用，能显著提高氨氮和有机物的去除效果。 3、污泥回流絮体特性及对污染物的去除机理
高锰酸钾法测定过氧化氢
过氧化氢含量的测定 一、教学要求： 1、了解KMnO4溶液的配制方法及保存条件； 2、掌握用Na2C2O4标定KMnO4溶液的原理和条件； 3、学习高锰酸钾法测定过氧化氢的原理和方法。 二、预习内容 1、KMnO4溶液的配制方法及标定原理； 2、高锰酸钾法测定过氧化氢的原理和方法。 三、基本操作 四、实验原理 1、KMnO4溶液的配制及标定 由于高锰酸钾试剂中常含有MnO2等杂质，蒸馏水中常含有微量还原性物质，能与KMnO4作用析出MnO2，因此不能用直接法配制其准确浓度的溶液。 配制时：称取稍多于理论量的KMnO4固体，溶解在规定体积的蒸馏水中，并加热煮沸约1h，放置7～10d后，用微孔玻璃砂芯漏斗过滤，除去析出的沉淀。将过滤的KMnO4溶液贮藏于棕色瓶中，放置暗处，以待标定。标定KMnO4的基准物质很多，有H2C2O4·2H2O，Na2C2O4，(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，As2O3，纯铁丝等。其中最常用的是Na2C2O4，因为它易提纯稳定，不含结晶水，在105～110℃烘干2h，放入干燥器中冷却后，即可使用。在H2SO4介质中，MnO4-与C2O42-的反应： 2 MnO4-＋5 C2O42-＋16H＋＝2Mn2＋＋10CO2＋8H2O 为了使上述反应能快速定量地进行，应注意以下条件： (1) 温度在室温下，上述反应的速度缓慢，因此常需将溶液加热至75～85℃时进行滴定。滴定完毕时溶液的温度也不应低于60℃。而且滴定时溶液的温度也不宜太高，超过90℃，部分H2C2O4会发生分解： H2C2O4→ CO2+ CO+ H2O (2) 酸度溶液应保持足够的酸度。酸度过低，KMnO4易分解为MnO2; 酸度过高，会促使
浅谈强化混凝在给水处理工程中的应用
浅谈强化混凝在给水处理工程中的应用 摘要：强化混凝技术目前在给水领域主要应用于控制饮用水中消毒副产物的含量，以求达到更高的饮用水水质要求。依据国内外进行过的试验研究及应用，综述了强化混凝技术的研究进展及结果，在此基础上探讨了强化混凝在给水处理工程特别是电站净水系统中的应用前景。 关键词：给水处理强化混凝水质 目前严重影响净水水质进一步提高的问题之一是水中有机物的控制与去除。数十年来，国内外水处理工作者在有机物去除问题上已做过大量研究，探索过多种去除有机物的材料和方法。近年来美国环境保护局(USEPA)［1～3］为达到饮用水消毒/消毒副产物(D/DBP)第一阶段的控制目标——饮用水中总三卤甲烷(THMs)≤0.08mg/L，卤乙酸(HAAs)≤0.06mg/L，推荐采用的工艺有：强化混凝(enhanced coagulation)、粒状活性炭吸附(GAC adsorption)和膜过滤(membrane filtration)，而且将强化混凝列为控制天然有机物(NOM)的最佳方法［2］。 水的混凝处理是常规给水处理系统中最常用的一种工艺，通常其主要作用是去除水中悬浮颗粒和胶体微粒，同时也可以去除水中一部分有机物，但去除有机物的效率不高且波动范围较大，这主要与水中有机物的种类、形态有关。目前给水处理工艺中常用的混凝剂是Al2(SO4)3、FeCl3、PFS(聚合硫酸铁)、PAC(聚合铝)，由于水的pH值直接影响到混凝剂的水解形态和水中微粒的表面特性，进而影响到混凝效果，因此对大多数原水而言，最佳混凝效果并不发生在微粒ζ电位为0时。事实上，当混凝剂用量低时，获得较好混凝效果所发生的作用机理主要是电性中和、吸附架桥；而当混凝剂用量高时，获得较好混凝效果所发生的作用机理主要是吸附架桥、网捕沉淀［4］。 天然水体中的有机物(通常主要为腐殖酸类有机物，其分子结构上常含有较多的-COOH 和-OH基团)，按其在水中存在的形态可分为悬浮态(包括单独存在的有机颗粒和吸附在水中微粒表面的有机质)、胶态和溶解态三种，悬浮态、胶态部分通常是些分子质量较大、溶解度较小的有机物组分，天然水中的有机物有相当一部分被微小固体颗粒所吸附［5］。混凝、澄清是常规给水处理系统中第一个处理单元，而天然水体中悬浮态、胶态部分有机物的性质与水体中存在的微粒很相似，如通常条件下带有负电荷(有机物在水中有离解趋向)，因此在混凝处理过程中，它们的去除机理应该是相似的，即通过电性中和、吸附架桥、网捕沉淀得以去除，而且去除率较高(可达80%～90%)。而水中分子质量较小、溶解度较大的有机物(主要是腐殖酸类中的富里酸等)［6］，在一般混凝条件下去除率很低，主要原因是由于其具有良好的亲水性而不易被混凝剂的水解产物——金属氢氧化物所吸附。但是，如果通过改善混凝处理条件，即在低pH、高混凝剂用量的强化混凝条件下［7］形成大量金属氢氧化物，改善混凝剂水解产物的形态且使其正电荷密度上升，同时低pH条件会影响有机物离解度和改变水中有机物存在形态，有机物质子化程度提高，电荷密度降低，进而降低其溶解度及亲水性，成为较易被吸附的形态，吸着到大量存在的金属氢氧化物颗粒上共沉淀，这样可提高水中溶解态有机物的去除率，进而提高水中有机物总的去除率。所以，理论上通过改善混凝条件(强化混凝)是提高给水处理工程中有机物去除率的可行且有效的途径。 强化混凝处理工艺试验研究较多的是美国，而且主要是在饮用水处理行业，其主要目标是提高饮用水中D/DBP先质的去除率。Thomas R. Hundt等人的研究表明，水中富里酸(FA)类有机物主要通过电性中和沉淀、吸附共沉淀得以去除，且主要与铝盐的水解形态有关；低pH条件，聚合氯化铝对FA的去除效果优于AlCl3。Gil Grozes等人［1］对Sacramenta等河水进行的强化混凝试验发现，混凝的pH控制是获得NOM最大去除率的决定因素，在pH ≈6的条件下，强化混凝可增加65%的NOM去除率。过量加入相近剂量的混凝剂，铁盐对
强化混凝技术研究及应用进展
强化混凝技术研究及应用 进展 论文作者：刘云洲张明旭2 孙从军2摘要：通过综合大量文献，概述了强化混凝概念、机理和影响因素；介绍了强化混凝技术在国内外的应用；总结了强化混凝技术和混凝剂的研究进展情况；提出了强化混凝技术和混凝剂在研究和应用方面有待解决的问题，以供今后研究参考。 关键词：强化混凝混凝混凝剂絮凝絮凝剂强化混凝是在常规混凝的基础上，基于新型混凝剂的开发而发展起来的一种水处理工艺，能有效去除污染水体中的悬浮颗粒、胶体杂质、总磷和藻类等污染物质[1] 。关于强化混凝，有强化混凝、化学强化一级处理和强化絮凝等多种提法，本文统称之为强化混凝。强化混凝技术的概念还没有形成权威的解释，笔者认为，强化混凝技术是对常规混凝中药剂、混合、凝聚和絮凝任一环节或多环节的强化和优化，从而进一步提高对水中污染物，包括低分子溶解性污染物的净化效果。强化混凝作用机理与常规混凝并无太大差别，主要包括压缩双
电层作用、吸附电中和作用、吸附－架桥作用、沉析物网捕作用和特殊混凝作用等[2] 。向污染水体投入混凝剂后，一方面通过压缩双电层和吸附电中和作用，胶体扩散层被压缩，ξ电位降低，胶体脱稳；另一方面通过吸附－架桥和沉析物网捕等作用使脱稳后的胶体相互聚结成大的絮体并沉淀，最终固液分离。新型高分子混凝剂的使用使以上作用得到强化，它不仅具有以絮凝体吸附水中非溶性大分子有机污染物的物理吸附作用；又能对水中溶解性低分子有机物产生很强的化学吸附和强氧化等多种净化效果，从而可以提高污染物的去除率。但是，要取得良好的混凝效果还和许多因素有关，其中包括混凝剂品种、混凝剂投加量、水质、水力条件、水温、碱度和pH等。只有优化这些反应条件，使混凝剂在最佳条件下起作用，才能达到强化混凝提高常规混凝效果的目的。1 强化混凝技术在国内外的应用1.1 在生活污水处理中的应用英国[3] 早在1870年就开始应用混凝技术，但很快被生物处理所取代，到了20世纪80年代，随着新型高效混凝剂的不断问世，同时为了进一步提高污水中有机物和磷的去除率，强化混凝技术开始应用于实际工程。美国对于强化混凝技术在给水处理中的研究和应用较多[4] ，但是在城市污水处理中也有报道[5] 。美国落杉矶市的Hyperion污水处理厂采用一种阴离子高聚物（0.15 mg/L），与10 mg/L的FeCl 3 复配处理城市污水，连续运行6 a，SS和BOD 5 的
高锰酸钾滴定的注意事项
高锰酸钾滴定 一.方法概要高锰酸钾法利用高锰酸钾作滴定剂的一种氧化还原滴定法1.原理：高锰 酸钾是一种较强的氧化剂，在酸性溶液中与还原剂作用的半反应为：Mn0 4 - + 8H + + 5e Mn 2+ + 4 H 2 O当其在弱酸性、中性或碱性溶液中与还原剂作用时，则会生成褐色的水合物二氧化 一.方法概要 高锰酸钾法——利用高锰酸钾作滴定剂的一种氧化还原滴定法 1.原理：高锰酸钾是一种较强的氧化剂，在酸性溶液中与还原剂作用的半反应为： - + 2+ MnO4 + 8H + 5e ? Mn + 4 H2O 当其在弱酸性、中性或碱性溶液中与还原剂作用时，则会生成褐色的水合物二氧化锰沉淀 (MnO2H2O』)影响终点的观察，故一般用KMnO4作滴定剂时都在酸性溶液中进行。 强酸溶液：H2SO4，避免使用HNO 3和HCI。 2.滴定方式一一依据被测物质性质不同 (1 )直接滴定法：适用于还原性物质测定FeSO 4、H2C2O4、H2O2、As(皿)、NO2-等 (2)返滴定法：适用于氧化性物质测定MnO2、PbO2、ClO3-等 (3 )间接滴定法：适于非氧化性物质、非还原性物质的测定Ca2+、Ba2+、Pb2+ 二.KMnO 4标准溶液的配制 1. 配制：市售KMnO 4常含有MnO?及杂质，蒸馏水中还原性物质与 KMnO 4反应析岀MnO2H2O3，因此先配制成近似浓度。 方法：(1)配制后放置7~10天(或煮沸半小时后放 2 ~3天)再标疋 (2)过滤MnO2 (3 )贮存在棕色瓶中 2.标定：――用基准物Na2C 2O4，H2C2O4 ?2H2O，AsO 3等 ? 2? + 2+ 2Mn O4+ 5C2O4 + 16H ? 2Mn +10CO 2 +8H 2O
二氧化氯和高锰酸钾组合预氧化工艺在原水除铁除锰中的应用
科技专论 264 二氧化氯和高锰酸钾组合预氧化工艺 在原水除铁除锰中的应用 【摘要】为了应对原水中溶解性铁、锰超标的现象，采用二氧化氯和高锰酸钾组合预氧化工艺强化处理S水库原水中的铁和锰，控制出厂水铁、锰含量符合国家标准。在药剂投加过程中，采用高锰酸钾和聚合氯化 铝（PAC）单独溶解、并管投加的投加方式[1] ，并延后了石灰的投加，优化高锰酸钾的投加效果。实际生产表明二氧化氯和高锰酸钾组合预氧化工艺除铁、除锰效果较好，经该工艺处理后的出厂水铁、锰含量均能优于国标要求。 【关键词】二氧化氯；高锰酸钾；除铁；除锰Y水厂原水取自S水库，取水管道开口位于水库底层，灌溉用闸口附近。6月初水库间歇性开闸放水，人为破坏了取水口附近水体的稳定状态，使原水水质发生了变化，主要表现为原水铁、锰含量超过了《地表水 环境质量标准》GB3838-2002[2] 的限值范围，并且原水中锰含量很不稳定，波动较大，常规生产工艺已不能够满足除铁、除锰的需要。生产过程中无法去除的铁和锰在清水池内和二氧化氯迅速反应，导致出厂水浊度、色度同时升高，影响出厂水水质。 一、工艺改进 1.1 提高二氧化氯的预投加量 Y水厂采用复合二氧化氯发生器，使用的原料为氯酸钠和盐酸，制备的是二氧化氯和氯的混合物。二氧化氯氧化能力优于氯，可以迅速氧化水中的铁、锰离子，使铁、锰离子转化成氢氧化铁和二氧化锰的形式，然后通过沉淀和过滤除去。在pH小于7的条件下，每去除1mg的铁理论 上需要0.25mg左右的二氧化氯[3] ，每去除1mg的锰理论上需要0.5mg左右的二氧化氯。氯和铁、锰离子反应较为缓慢，对除铁、除锰的贡献比二氧化氯要小。 提高二氧化氯的预投加量可以一定程度的提高铁、锰的去除率。在生产试验中，提高投加量对于低浓度的铁、锰有一定的效果，对于较高浓度的铁则去除率一般，对较高浓度的锰则几乎没有去除效果，出现这种情况可能有三个原因：1）、水体中存在其它的消耗二氧化氯的物质；2）、铁离子比锰离子更易氧化；3）、二氧化氯本身不稳定的性质以及受开放式综合池的影响而导致部分二氧化氯损耗。在投加过程中，较高的二氧化氯投加量使水体pH进一步降低，同时在沉淀池出水中检出了较高的游离余氯，造成过滤后水中铁含量不降反升。另外，提高二氧化氯的投加量的同时也增加了氯酸盐超标的风险。因此，单靠提高二氧化氯的预投加量无法满足去除较高浓度铁、锰的需要。经过反复实验，适合Y水厂的最大二氧化氯预投加量约为原料氯酸钠用量1.2kg/kt，如发生器按反应效率80%计算，则相当于二氧化氯投加量约0.6kg/kt。 1.2 投加高锰酸钾1. 2.1临时投加设备 Y水厂由于投加条件的限制，高锰酸钾使用PAC的投加管路，和PAC一起投加于进水加药点。另一方面，为了应对原水锰含量的波动，必须使高锰酸钾的投加量单独可控，故采用了一只500L带搅拌机的溶解罐作为高锰酸钾的溶解和储存设备，投加设备使用一台备用PAC投加泵，并进行了简单的管路改造。 1.2.2高锰酸钾投加量实验 Y水厂原水中的铁离子浓度相对稳定，并且铁离子较易氧化，通过投加二氧化氯和混凝沉淀可以获得一定的去除率，但锰离子的去除效 果则跟高锰酸钾的投加量密切相关[4] 。经检测，原水铁含量基本稳定在0.3~0.4mg/L左右，原水锰含量检出值为0.20~0.90mg/L，一般稳定在0.35mg/L~0.70mg/L之间。烧杯实验选取原水锰含量在0.20~0.90mg/L之间的7个代表性浓度进行高锰酸钾投加实验，并模拟实际生产条件，同时投加PAC和高锰酸钾，混凝沉淀后取上清液进行锰含量测定，得出 王亮 上虞市自来水有限责任公司 上虞 312300 此浓度下的最佳高锰酸钾投药量，PAC投药量为固定值15mg/L [5]。实 验结果汇总见表1。 表1 最佳高锰酸钾投加量实验数据 高锰酸钾和二价锰的反应式为： 3Mn 2++2KMnO 4+2H 2O＝5MnO 2+2K ++4H + 理论上每去除1mg的锰需要1.9mg的高锰酸钾，但在实际投加过程中，投加比并非固定值。投加比见表2。 表2 原水锰含量和高锰酸钾投加量之比 原水锰含量（mg/L） 锰含量和高锰酸钾投加量之比 <0.30约为1:2.50.30~0.501:2.5~1:2>0.60 约为1:1.5 从表2中可以看出，锰含量和高锰酸钾投加量之比随着原水锰含量的升高而逐渐减小。当原水中的锰含量较低时，锰含量和高锰酸钾投加量之比较高，投加比最高达到1:2.5左右；当锰含量在0.30~0.50mg/L左右时，锰含量和高锰酸钾投加量之比约为1:2.5~1:2左右，接近理论值；当锰含量大于0.60mg/L时，锰含量和高锰酸钾投加量之比约为1:1.5，小于理论值，原因是反应生成的水合态二氧化锰同样对锰离子具有一定的吸附作用。 1.3 延后投加石灰 Y水厂通过原水投加石灰，控制沉淀池出水pH为7.2~7.8左右。有资料指出，二氧化氯的除铁、除锰反应和pH密切相关，在pH大于7的情况下，去除相同的量的铁、锰所需要的二氧化氯的量比pH小于7的情况下更多，因此，二氧化氯除铁、除锰的反应应控制pH小于7，避免过早投加石灰。高锰酸钾在酸性条件下具有强氧化性，在中性和碱性条件下能分解成二氧化锰并放出活性氧。高锰酸钾同样应避免过早和石灰接触，以免降低作用效果。 Y水厂石灰投加采用临时投加系统，投加点可以任意改动。在观察了折板反应池高锰酸钾反应情况和矾花生成情况后，石灰投加点由折板第一格延后到第四格，保证了高锰酸钾和二氧化氯与铁、锰的接触反应时间，投加的高锰酸钾在到折板第四格之前已经基本完全反应，水质呈棕黄色。 二、设备改造 经过工艺改进，原水铁、锰超标问题得到了有效处理，但还存在以下两个问题：1）、临时投加设备较为简陋，高锰酸钾投加量不能精准控制。2）、原水锰含量不稳定，人工检测和生产指导相对滞后。针对上述问题， 水厂购置了高锰酸钾自动投加设备和锰离子在线检测设备。
强化混凝除磷方法研究
强化混凝除磷方法研究 摘要：随着城市化和工农业生产的快速发展，水体富营养化问题日益突出。据 有关部门调查，磷素占控制因素的67％。因此，磷是控制富营养化最重要的限制因素之一。因此，严格控制水体的磷含量对于控制水体的富营养化特别重要。强 化混凝除磷方法是新的研究重点之一。本文介绍了传统的混凝除磷方法和强化混 凝除磷方法，传统的混凝除磷方法有：硫酸铝，聚氯化铝，氯化铁，硫酸亚铁； 强化混凝除磷方法：聚合物硫酸亚铁，聚硅酸铝铁，聚氯化铁铝，氯化镁、新生 态水合氧化铁、新生态铁锰氧化物等。 关键词：强化混凝；除磷；混凝剂； 随着城市化和工农业生产的快速发展，水体富营养化问题日益突出。据有关 部门调查，磷素占控制因素的67％。因此，磷是控制富营养化最重要的限制因素之一。因此，严格控制水体的磷含量对于控制水体的富营养化特别重要。近年来，磷的排放标准进一步提高，生物除磷效果不稳定，化学沉淀物的除磷技术再次引 起关注。强化混凝除磷方法是新的研究重点之一。美国环境保护署首次提供了强 化混凝效果。研究和实践表明，强化混凝技术确实取得了令人满意的结果。本文 系统总结了及研究强化混凝除磷方法，并对未来研究方向提出相关建议。 1 混凝与强化混凝概念 1.1 混凝概念 混凝涉及通过某种方法（例如，添加化学物质）收集胶体颗粒和小的悬浮固 体的过程，并且是在处理水和废水的过程中的单元作用。凝结和絮凝统称为凝结。混凝涉及两个过程：凝结和絮凝。能够凝结和絮凝的试剂统称为凝结剂。混凝主 要是指胶体去稳定和形成小聚集体的过程，而絮凝主要是指去稳定的胶体或小的 悬浮固体结合成大的絮体。 1.2 强化混凝概念 强化混凝涉及在源水中添加凝结剂和一定比例的对照pH值，以改善常规加 工过程中天然有机物的去除。 2 常规混凝除磷及强化混凝除磷方法研究 2.1 常规混凝除磷技术方法 2.1.1常规铝系混凝剂 1.Al2（SO4）3.硫酸铝包含不同量的结晶水。常用的Al2（SO4）3.18H2O。硫 酸铝混凝的最佳除磷率为75％和90％，而除磷效率较好。 2.PAC。聚合氯化铝（PAC）是一种絮凝剂，主要用于饮用水的处理和特殊的 供水处理，例如除铁，除氟，镉，放射性污染物的去除，温和除油等。它也用于 工业废水处理过程，例如废水印染。此外，它还用于精密铸造，医药，纸胶，鞣革，石油，化学品和染料。 2.2.2 常规铁系混凝剂 1.三氯化铁。氯化铁为灰色晶体或薄片。它易溶于水，对碱性水敏感，并形 成胶原蛋白盐酸盐。铁离子和水会发生强烈的水解反应，而hydro会伴随各种聚 合反应而形成长链氢链。根据相关的科学实验，在正确的条件下，氯化氯除磷率 可保持在90％以上。 2.硫酸铁。硫酸盐硫酸盐（绿色硫酸）是一种无机化合物。硫酸钠是白色粉
高锰酸钾去除氧化皮工艺
高锰酸钾去除氧化皮工艺 很多的镀锌及锌合金电镀厂常常会遇到工件油污氧化皮难以去除，最好产生质量问题的情况，接下来现代电镀网就来探讨一下如何通过高锰酸钾解决这些问题。 对于钣金件很多是经过多次冷挤压和热处理成型，并经局部切削加工完成的。其尺寸精度要求严，表面光洁度要求高。然而由于挤压、延伸及热处理次数较多，表面上的氧化皮和皂化膜、半碳化硬层也厚，采用常用的去油和酸洗方法进行清洗，难以达到上述质量要求。而同样的对于紧固件由于其加工过程中也会有类似的问题出现，那么如何能做好电镀前的处理呢？ 强酸强碱的侵蚀以及浸洗时间过长，钢的结晶受到过腐蚀，使延伸率等机械性能变坏，导致部分材料在挤压成型中破裂。酸洗后表面上总有灰黑色附灰不能洗掉，给后续处理带来困难，导致结合力等问题。 根据资料介绍，如果要去掉钢材表面的坚固氧化皮和污垢，并要求对钢材基体无严重腐蚀作用。其处理方法，需要在不形成氢的氧化性介质中进行。经过研究，可以采用苛性高锰酸盐的方法进行清洗，其优点是基本上消除了由于过腐蚀而产生麻坑，且降低了氢脆性，对钢材内部晶格侵蚀很轻，同时保证了尺寸精度，无超差现象。清洗较短时间，可获得光洁表面。 一、苛性高锰酸盐在清洗中的反应机理 苛性高锰酸盐在酸性或碱性介质中，都是强氧化剂，在适当条件下，很容易洗掉钢材表面的氧化皮、碳化物和有机油污等。氧化过程是紫色的高锰酸根离子，还原成难溶性的棕色二氧化锰。 MnO4+2H2O+3e→MnO2+4OH- 在碱性介质中，六价锰的锰酸根（MnO4-)是中间化合物，还原反应和分解反应同时进行，结果放出分子氧，消耗高锰酸钾。 4KMnO4+4NaOH→KNaMnO4+2H2O+O2 氧化皮的反应决定于氧化物的性质，无论是高价还是低价氧化物，都适应于苛性高 锰酸盐的处理。铁的低价氧化物首先氧化，结果锈皮松弛，体积膨胀，结构破裂。附在钢壳表面上的少量二氧化锰和盐酸作用时（尤其在少量H2O2的情况下）容易迅速溶解与变了性质的锈皮一起进入酸液中。由于溶解时发生剧烈反应，任何铁的化合物、附灰都进入酸液。在苛性高锰酸盐中也可能生成不同的低价铁氢氧基络合物进入酸液。 二、苛性高锰酸盐的配制 工作液成分：KMnO4:NaOH=1:1，混合物含量140-200克/升，其余为水。 操作规范：工作温度为75-100c。配制时先将定量的氢氧化钠溶解于一定量的水中，然后按比例加入高锰酸钾，搅拌至完全溶解。为了保证工作液的稳定性，应定期分析，如果不符合规定，必须及时调整。当氢氧化钠超过100克/升时，能分解高锰酸钾，应用水稀释使其符合规定。 三、工艺流程 苛性高锰酸盐清洗（70-100C,8-20分钟）→流动冷水洗（常温）→盐酸漂洗（含量13-25%，常温2-5分钟）→流动冷水洗（常温）。 四、清洗效果 试验与生产表明：采用苛性高锰酸盐清洗尺寸精度要求严，光洁度要求高的薄壁钢壳件，优于常用的去油酸洗工艺方法。苛性高锰酸盐清洗后的钢壳基本上消除了由于过腐蚀而产生的麻坑，降低了氢脆性，解决了钢壳在冲压变形时所产生的破裂现象，极大地提高了产品合格率。钢壳清洗后表面呈均匀而光洁的银灰色，基本上满足了锌、锰盐中温磷化工艺的要求。磷化膜结晶细密薄而均匀，附着力强，具有一定的抗蚀性能，硫酸铜点滴试验可达一分钟以上。
高锰酸钾预氧化_混凝沉淀组合工艺处理微污染水研究
生态环境学报 2011, 20(3): 511-514 https://www.wendangku.net/doc/f2770121.html, Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@https://www.wendangku.net/doc/f2770121.html, 基金项目：海南省教育厅项目（HJ2009-133）；三亚市院校专项资金项目（YD09040） 作者简介：胡劲召（1968年生），男，副教授，硕士，研究方向为环境污染控制。Email: hjz2000127@https://www.wendangku.net/doc/f2770121.html, 收稿日期：2011-02-14 高锰酸钾预氧化-混凝沉淀组合工艺处理微污染水研究 胡劲召，占达东，王玉杰，蒋耀武 琼州学院理工学院，海南 三亚 572000 摘要：针对微污染水，就高锰酸钾预氧化技术与与饮用水常规混凝沉淀工艺组合联用开展了一些试验研究。结果表明：高锰酸钾的预氧化作用有助于PAC 混凝沉淀工艺对原水中有机污染物的去除；KMnO 4和聚合氯化铝（PAC ）的投加方式对原水耗氧量的去除率有明显影响；KMnO 4预氧化有一个最佳时间；高锰酸钾预氧化-混凝沉淀组合微污染水处理工艺，对原水pH 值的波动有比较好的适应性。 关键词：微污染水；高锰酸钾；预氧化 中图分类号：X703 文献标志码：A 文章编号：1674-5906（2011）03-0511-04 微污染水是指饮水水源受到主要是有机物污染，使部分指标超过饮用水源的卫生标准[1]。在常规的混凝沉淀和加氯消毒给水处理工艺中，溶解性的微量有机污染物在加氯消毒过程中容易形成大量的消毒副产物(DBPs)，直接或间接地危害人体健康[2]。据世界卫生组织(WHO)调查结果，80%的人类疾病与水有关，在发展中国家，每年因缺乏清洁饮水而造成的死亡人数近1240万人。高锰酸钾具有很强的氧化性，其与常规混凝沉淀水处理工艺组合联用，是去除微污染水中微量有机污染物的一种有效方法，近年来这方面开展了很多研究工作[3-11]。本文通过搅拌实验，就高锰酸钾预氧化-混凝组合工艺处理微污染水，以浊度和耗氧量为表征指标，开展了部分研究工作。 1 试验方法 1.1 原水水质（见表1） 1. 2 试验工艺流程 试验中使用的KMnO 4标准溶液浓度均为0.01 mol·L -1；聚合氯化铝（PAC ）标准溶液质量浓度均 -1 1.3 水质评价项目及方法 选择耗氧量（COD Mn ）和浑浊度作为水质评价项目，测定方法按GB/T 5750—2006《生活饮用水卫生标准》规定进行，耗氧量测定采用酸性高锰酸钾滴定法，浑浊度测定采用散射法—福尔马肼标准。搅拌装置采用深圳中润水工业技术发展有限公司生产的混凝试验搅拌机（ZR4-6型）。浑浊度的测定使用哈希公司台式浊度仪（2100N 型） 2 结果与讨论 2.1 PAC 投加量和沉淀时间确定 向4个搅拌杯中各装入1 L 微污染原水，依次加入0.5、1.0、2.0、2.5 mL PAC 溶液，连续以200 r·min -1转速先搅拌2 min 、以80 r·min -1转速搅拌5 min 后，静置溶液90 min ，取上清液测定浑浊度（结 果见图1）。另取搅拌杯，装入1 L 微污染原水，加入2.00 mL PAC 标准溶液，连续以200 r·min -1转速 先搅拌2 min 、以80 r·min -1转速搅拌5 min 后，让溶液分别静置30、60、75、90、120 min 时，取上清液测定浑浊度（结果见图2）。可以看出，在试验条件下，当1 L 微污染原水浊度去除率达到99%时，PAC 标准溶液最佳加入量为2.00 mL ，最佳静置时 间为75 min 。 2.2 KMnO 4投加量确定试验 向6个搅拌杯中各装入1 L 微污染原水，依次 加入0、0.50、1.0、1.50、2.00、2.50 mL 的KMnO 4 标准溶液，以300 r·min -1转速搅拌10 min ，加入2.00 mL PAC 溶液，继续以200 r/min 转速搅拌2 min 、 以80 r·min -1转速搅拌5 min 后，静置溶液75 min ，取上清液测定浑浊度和耗氧量（结果见图3）。可以看出：（1）高锰酸钾在试验投加范围内，原水浊度的去除率仍然保持在99%，说明高锰酸钾的投加没 表1 微污染原水水质 Table 1 The quality of slightly polluted raw water 水质指标 测定均值 饮用水标准限值 pH 7.9 6.5-8.5 浊度/NTU 258 1或3 COD Mn /(mg·L -1 ) 9.74 3或5