李思敏1，王龍2， 李清雪1，許吉現(xiàn)1， 張勝1?
( 1.河北建筑科技學(xué)院城市建設(shè)系，河北邯鄲056038；2.邯鄲市自來水公司，河北邯鄲056001)

　　摘　要：針對邯鄲市滏陽河水考察了高錳酸鉀預(yù)氧化對高含藻源水的處理效果。結(jié)果表明，投加少量高錳酸鉀既提高了對藻類的去除率，又降低了出廠水的色度和嗅閾值，效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的預(yù)氯化工藝。?
　　關(guān)鍵詞：除藻；高錳酸鉀；氯化；氧化?
　　中圖分類號：TU991.2
　　文獻(xiàn)標(biāo)識碼：C
　　文章編號：1000-4602(2002)03-0048-03

　　滏陽河水是邯鄲市的主要水源。近年來，由于上游工業(yè)廢水和生活污水排放量的增加，滏陽河水呈現(xiàn)富營養(yǎng)化，藻類大量繁殖使水體色度及耗氧量增大并出現(xiàn)異味，致使邯鄲市第二水廠在運(yùn)行中出現(xiàn)了諸如沉淀效果差、藥耗增加及藻類堵塞濾池等情況，導(dǎo)致出水余氯及水質(zhì)下降。針對上述問題，擬采用高錳酸鉀預(yù)氧化法除藻。?

1　小試

　　以滏陽河水為試驗(yàn)小樣，其藻類含量為(1.16～340)×10⁴個(gè)/L(優(yōu)勢藻類是硅藻和綠藻)、pH值為7.2～8.5、濁度為20～49 NTU。?
1.1 方法
　　在1000mL水樣中加入一定量的2%聚合鋁、氯以及高錳酸鉀，模擬實(shí)際工藝條件(混合、反應(yīng)、沉淀等)，以300r/min快速攪拌1min后以150r/min中速攪拌3min，再以50r/min慢 速攪拌10min、靜置15min后在水面下1cm處抽取上清液并測定其濁度、余氯、pH值、總錳及藻類含量。?
1.2 結(jié)果及分析
　　① 除藻效果?
　　高錳酸鉀是一種強(qiáng)氧化劑，能夠抑制細(xì)菌生長，其不同投加量下的除藻及除濁效果見圖1。 ?
　　從圖1中可見，在原水中有機(jī)物含量較低的情況下，除藻率隨著高錳酸鉀投加量的增加而提高，出水濁度也隨之降低，但試驗(yàn)中可觀察到隨著投加量的增加，出水色度逐漸增加。因此在實(shí)際操作中要將高錳酸鉀的投加量控制在一定范圍內(nèi)(1mg/L以下較適宜)。

　　② 與加氯除藻效果比較?
　　模擬生產(chǎn)實(shí)際分若干次多級加氯，即先加3.0mg/L的氯、再加28mg/L的聚合鋁并攪拌1min后加入剩余量的氯以及高錳酸鉀進(jìn)行攪拌試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見表1和表2。?
　　從表1中可見，當(dāng)采用多級加氯法且加氯量達(dá)5.0mg/L時(shí)，藻類的去除率可達(dá)到86%左右；而在加氯的同時(shí)投加少量的高錳酸鉀即可使出水濁度下降、除藻率提高，即使在秋、夏藻類高發(fā)季節(jié)也能達(dá)到除藻要求，且隨著高錳酸鉀投量的增加，除藻率、余氯、總錳均呈上升趨勢，而濁度略有下降。此外，水中的鹵代烴濃度也大大降低，改善了對有機(jī)污染物的去除效果。因此投加高錳酸鉀的效果優(yōu)于單純的多級加氯。

表1 多級加氯和高錳酸鉀的除藻效果對比 項(xiàng) 目 1 2 3 4 液氯總投加量(mg/L) 5.0 4.0 4.0 4.0 高錳酸鉀投加量(mg/L) 0 0.2 0.4 0.6 　 濁度(NTU) 6.4 5.8 5.6 5.6 出水指標(biāo) 余氯(mg/L) 1.5 1.4 1.5 1.7 　 總錳(mg/L) 0.10 0.14 0.16 0.2 　 藻類含量(10⁴個(gè)/L) 25.9 17.4 6.5 2.4 　 除藻率(%) 86.9 91.2 96.7 98.8 注：原水藻類含量為98×10⁴ 個(gè)/L。

表2 不同加氯量下高錳酸鉀預(yù)氧化的除藻效果 項(xiàng) 目 1 2 3 4 5 6 液氯投加量(mg/L) 3.2 3.2 3.2 4.0 4.0 4.0 高錳酸鉀投加量(mg/L) 0.2 0.4 0.6 0.2 0.4 0 出水指標(biāo) 濁度(NTU) 8.3 7.4 6.7 7.3 7.0 8.5 余氯(mg/L) 1.0 1.2 1.4 1.5 1.6 1.5 總錳(mg/L) 0.15 0.20 0.23 0.12 0.20 0.13 藻類含量(10⁴個(gè)/L) 141.6 85.0 54.9 120.6 55.5 129.4 除藻率(%) 48.7 69.2 80.1 56.3 79.9 53.1 注： 原水藻類含量為276×10⁴個(gè)/L。

　　 從表2可見，投加0.4mg/L高錳酸鉀可降低20%的加氯量，且出水濁度、除藻率等指標(biāo)均優(yōu)于單純多級加氯。
　　③ 接觸時(shí)間?
　　 在裝有1L水樣的燒杯中投加1.2mg/L的KMnO₄，每隔0.5h測其吸光度，得到高錳酸鉀殘余量隨時(shí)間的變化曲線(見圖2)。

　　 從圖2可見，高錳酸鉀殘余量隨接觸時(shí)間的延長而減少，但到一定時(shí)間后則變化趨緩，故對于滏陽河水而言，接觸時(shí)間為1.0h是適宜的。?
　　小試結(jié)果表明高錳酸鉀投加量控制在0.5mg/L比較適宜，投加量過大會使水中色度、總錳等水質(zhì)指標(biāo)升高且成本偏高；若投加量過小則會影響除藻效率。?

2 　生產(chǎn)性試驗(yàn)

　　 在邯鄲市第二自來水廠的斜管沉淀池、機(jī)械攪拌澄清池分別進(jìn)行了試驗(yàn)。?
2.1 斜管沉淀池
　　 在斜管沉淀池進(jìn)口處投加0.6mg/L左右的高錳酸鉀，測試中可觀察到投加高錳酸鉀后泥水分層明顯，混凝效果有所好轉(zhuǎn)，其除藻效果見表3。?

表3 斜管沉淀池內(nèi)高錳酸鉀除藻效果 項(xiàng) 目 藻類含量(10⁴個(gè)/L) 除藻率(%) 進(jìn)水 出水 投加高錳酸鉀前 304.9 148.8 51.2 投加高錳酸鉀后 325.7 70.7 78.9

　　 由表3可見投加高錳酸鉀后除藻率提高了27.7%。?
2.2 機(jī)械攪拌澄清池
　　 試驗(yàn)中高錳酸鉀采用兩種投加方式。?
　　第一種：即在投加聚合鋁和液氯的同時(shí)，將高錳酸鉀投加在機(jī)械攪拌澄清池的混合槽中，考慮到機(jī)械攪拌澄清池污泥回流情況以及污泥中含有大量有機(jī)物質(zhì)，因此在實(shí)際生產(chǎn)中需加大高錳酸鉀投量，一般為1.0～1.5mg/L，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4 澄清池內(nèi)投加高錳酸鉀的除藻效果 項(xiàng) 目 藻類含量(10 ⁴個(gè)/L) 葉綠素含量(mg/L) 除藻率?(%) 進(jìn)水 出水 進(jìn)水 出水 投加高錳酸鉀前 289 140.4 6.21 4.14 51.4 投加高錳酸鉀后 324 61.9 4.86 1.33 80.9

　　 由表4可見，投加高錳酸鉀后出水余氯有較大上升，除藻率提高30%左右，而對色度、總錳含量等指標(biāo)無明顯影響。?
第二種：在機(jī)械攪拌澄清池出口處即在過濾前投加高錳酸鉀，藥劑經(jīng)管道與水混合并進(jìn)入濾池，投加量為0.5mg/L的試驗(yàn)結(jié)果見表5。?

表5 澄清池后投加高錳酸鉀的除藻效果 項(xiàng) 目 藻類含量(104個(gè)/L) 除藻率(%) 澄清池進(jìn)水 濾后水 投加高錳酸鉀前 257 195.6 23.9 投加高錳酸鉀后 338 179.8 46.8

　　 由表5可見，投加高錳酸鉀后除藻率提高了22.9%。?
　　分析比較兩種投加方式的試驗(yàn)結(jié)果可知，在除藻率提高20%～30%的條件下，第一種方式的高錳酸鉀投加量是第二種方式的2～3倍，生產(chǎn)成本太高，故實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)采用第二種方式投加高錳酸鉀。

3　結(jié)論

　　① 高錳酸鉀比液氯具有更強(qiáng)的氧化性，在投加液氯的同時(shí)加入少量的高錳酸鉀可使殺藻能力提高20%～30%。?
　　②在確保出廠水中余氯含量的條件下，以高錳酸鉀替代一部分液氯，可降低加氯量10%～20%。
　　③ 生產(chǎn)試驗(yàn)結(jié)果表明，澄清池內(nèi)、池后兩種方式投加高錳酸鉀都可明顯提高除藻率，但池后投加方式可節(jié)約高錳酸鉀用量。

參考文獻(xiàn)：

　　［1］ 許國仁，李圭白，王向東，等.高錳酸鉀復(fù)合藥劑對水中藻類和臭味去除效果生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)研究［J］.給水排水，1998，24(12)：13-14.
　　［2］ 馬軍，石穎，劉偉，等.高鐵酸鹽復(fù)合藥劑預(yù)氧化除藻效能研究［J］.中國給水排水，1998，14(5)：9-11.

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　　收稿日期：2001-07-06