李思敏1，王龍2， 李清雪1，許吉現1， 張勝1?
( 1.河北建筑科技學院城市建設系，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氧化對高含藻源水的處理效果。結果表明，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，效果明顯優于傳統的預氯化工藝。?
　　關鍵詞：除藻；高錳酸鉀；氯化；氧化?
　　中圖分類號：TU991.2
　　文獻標識碼：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，由于上游工業廢水和生活污水排放量的增加，滏陽河水呈現富營養化，藻類大量繁殖使水體色度及耗氧量增大并出現異味，致使邯鄲市第二水廠在運行中出現了諸如沉淀效果差、藥耗增加及藻類堵塞濾池等情況，導致出水余氯及水質下降。針對上述問題，擬采用高錳酸鉀預氧化法除藻。?

1　小試

　　以滏陽河水為試驗小樣，其藻類含量為(1.16～340)×10⁴個/L(優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，模擬實際工藝條件(混合、反應、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 結果及分析
　　① 除藻效果?
　　高錳酸鉀是一種強氧化劑，能夠抑制細菌生長，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。因此在實際操作中要將高錳酸鉀的投加量控制在一定范圍內(1mg/L以下較適宜)。

　　② 與加氯除藻效果比較?
　　模擬生產實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行攪拌試驗。試驗結果見表1和表2。?
　　從表1中可見，當采用多級加氯法且加氯量達5.0mg/L時，藻類的去除率可達到86%左右；而在加氯的同時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、夏藻類高發季節也能達到除藻要求，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，改善了對有機污染物的去除效果。因此投加高錳酸鉀的效果優于單純的多級加氯。

表1 多級加氯和高錳酸鉀的除藻效果對比 項 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 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/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/L。

表2 不同加氯量下高錳酸鉀預氧化的除藻效果 項 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 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/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/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、除藻率等指標均優于單純多級加氯。
　　③ 接觸時間?
　　 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間的延長而減少，但到一定時間后則變化趨緩，故對于滏陽河水而言，接觸時間為1.0h是適宜的。?
　　小試結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、總錳等水質指標升高且成本偏高；若投加量過小則會影響除藻效率。?

2 　生產性試驗

　　 在邯鄲市第二自來水廠的斜管沉淀池、機械攪拌澄清池分別進行了試驗。?
2.1 斜管沉淀池
　　 在斜管沉淀池進口處投加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，其除藻效果見表3。?

表3 斜管沉淀池內高錳酸鉀除藻效果 項 目 藻類含量(10⁴個/L) 除藻率(%) 進水 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 機械攪拌澄清池
　　 試驗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，將高錳酸鉀投加在機械攪拌澄清池的混合槽中，考慮到機械攪拌澄清池污泥回流情況以及污泥中含有大量有機物質，因此在實際生產中需加大高錳酸鉀投量，一般為1.0～1.5mg/L，試驗結果見表4。

表4 澄清池內投加高錳酸鉀的除藻效果 項 目 藻類含量(10 ⁴個/L) 葉綠素含量(mg/L) 除藻率?(%) 進水 出水 進水 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、總錳含量等指標無明顯影響。?
第二種：在機械攪拌澄清池出口處即在過濾前投加高錳酸鉀，藥劑經管道與水混合并進入濾池，投加量為0.5mg/L的試驗結果見表5。?

表5 澄清池后投加高錳酸鉀的除藻效果 項 目 藻類含量(104個/L) 除藻率(%) 澄清池進水 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結果可知，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，生產成本太高，故實際生產中應采用第二種方式投加高錳酸鉀。

3　結論

　　① 高錳酸鉀比液氯具有更強的氧化性，在投加液氯的同時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 生產試驗結果表明，澄清池內、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約高錳酸鉀用量。

參考文獻：

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

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　　收稿日期：2001-07-06