2021年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 二氧化氯和高锰酸钾.docx

2021年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_二氧化氯和高锰酸钾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_二氧化氯和高锰酸钾

　　 　　摘要为了应对原水中溶解性铁、锰超标的现象，采取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，采取高锰酸钾和聚合氯化铝PAC单独溶解、并管投加的投加方法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、除锰效果很好，经该工艺处理后的出厂水铁、锰含量均能优于国家标准要求。
　　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，取水管道开口在水库底层，浇灌用闸口周围。6月初水库间歇性开闸放水，人为破坏了取水口周围水体的稳定状态，使原水水质发生了改变，关键表现为原水铁、锰含量超出了地表水环境质量标准GB3838-20212的限值范围，而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快速反应，造成出厂水浊度、色度同时升高，影响出厂水水质。
　　一、工艺改善
　　提升二氧化氯的预投加量
　　Y水厂采取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，能够快速氧化水中的铁、锰离子，使铁、锰离子转化成氢氧化铁和二氧化锰的形式，然后经过沉淀和过滤除去。在pH小于7的条件下，每去除1mg的铁理论上需要左右的二氧化氯3，每去除1mg的锰理论上需要左右的二氧化氯。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。
　　提升二氧化氯的预投加量能够一定程度的提升铁、锰的去除率。在生产试验中，提升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通常，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和受开放式综合池的影响而造成部分二氧化氯损耗。在投加过程中，较高的二氧化氯投加量使水体pH深入降低，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，提升二氧化氯的投加量的同时也增加了氯酸盐超标的风险。所以，单靠提升二氧化氯的预投加量无法满足去除较高浓度铁、锰的需要。经过重复试验，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/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/kt。
　　投加高锰酸钾
　　暂时投加设备
　　Y水厂因为投加条件的限制，高锰酸钾使用PAC的投加管路，和PAC一起投加于进水加药点。其次，为了应对原水锰含量的波动，必需使高锰酸钾的投加量单独可控，故采取了一只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。
　　高锰酸钾投加量试验
　　Y水厂原水中的铁离子浓度相对稳定，而且铁离子较易氧化，经过投加二氧化氯和混凝沉淀能够取得一定的去除率，但锰离子的去除效果则跟高锰酸钾的投加量亲密相关4。经检测，原水铁含量基础稳定在～/L左右，原水锰含量检出值为～/L，通常稳定在/L～/L之间。烧杯试验选择原水锰含量在～/L之间的7个代表性浓度进行高锰酸钾投加试验，