◆ 高 锰 酸 盐 复 合 药 剂 除 污 染 技 术

●除藻、除臭、除味

●除有机物、控制氯化消毒副产物

●除微有机污染物、降低水的致突变活性

●助凝、降低混凝剂单耗

●除铁、除锰、除重金属
高 锰 酸 盐 复 合 药 剂 除 污 染 技 术 简 介
  。。★水环境污染带来的危害近年来我国国民经济实现了快速发展，但由于治污工作未能及时跟上，导致城市污水和工业废水大多未经处理就直接排入水体，使城镇水域90%以上遭到污染。由于大量有机及营养物质进入水体，使水体产生富营养化，大量藻类繁殖，使水产生臭味，特别是含有种类繁多的微量有机污染物，其中许多都是三致物质（致癌、致畸、致突变），对人体危害极大。国外常用的臭氧氧化除污染技术，由于价格昂贵，难以在我国推广，所以急需开发出适合我国国情的经济高效的除污染技术。正是针对这种急需，我们开发成功高锰酸盐复合药剂除污染技术。  
     
  。。★高锰酸盐复合药剂（PPC）是以高锰酸盐为主剂，与多种辅剂组合制成的除污染药剂，它充分发挥了主剂与辅剂的协同促进作用，使除污染效果大大提高。
。。高锰酸盐复合药剂（PPC）使用的主剂和辅剂，全部都是无机盐类，都是在饮用水处理中允许使用的药剂，对人体无任何毒副作用。PPC经卫生部门检验，证实其安全可靠，已获得卫生部门颁发的卫生许可证，可在饮用水处理中使用。 		 
     
  。。★高锰酸盐复合药剂除污染工艺该工艺就是在常规净水工艺的混凝剂投加前后，向水中投加高锰酸盐复合药剂PPC，如下图所示。  
     
  。。高锰酸盐复合药剂PPC可与混凝剂同时投加，也可在混凝剂前或后投加，但投加后应保证与水充分混合。
。。该工艺只需向水中投加1～2mg/L的PPC药剂*，不需改变常规水处理流程，不需增设大型净水构筑物，新旧水厂皆可使用。 		 
     
  。。★高效多功能和经济低成本的特点  
  1、高效除藻除臭味：除藻率可达80～90%；去除水中臭味至0～1级，使之符合饮用水标准。  
  2、高效去除有机污染物：对水中有机的去除率与粒状活性炭（GAC）相近；特别是能十分有效地去除水中的卤仿前质，大大减少氯化消毒时的卤仿生成量。  
  3、高效去除微量有机污染物降低水的致突变活性：对水中种类繁多的微量有机污染物的去除率可达40～80%，与臭氧（O3）或粒状活性炭（GAC）的效果相当。但PPC一般可使水的致突变活性由阳性降至阴性或接近阴性，相反地臭氧（O3）则不能。去除水中的酸至0.002mg/L以下。  
 
4、高效助凝：大幅度提高混凝效果，节省混凝剂达15～40%。
  
  。。其经济性与低成本，体现在以下几方面：  
  1、低投资：该系统一次性投资不足其它除污染方法的十分之一至二十分之一。  
  2、低运行费用：复合药剂投量仅有0.5～2.0mg/L，药剂费每吨水仅1～2分，成本低廉，考虑到其助凝和节药混凝剂省下的费用，还可部分抵消复合药剂费用。  
  3、低管理成本：该系统操作简便，可实现自动化加注，普通加药工人即可操作，不需配备专职技术人员，如安装在原有加药间内，则不需增加任何操作人员。  
  。。其工艺上的便利性特别适合现有水厂的改造：  
  1、一般不需改变自来水厂原有的工艺流程，不需增加新的净水构筑物。  
  2、该系统总体积很小，一般只需利用原有加药间内的剩余空间即可，不需专用构筑物。  
  。。可见PPC除污染工艺，不仅多功能，并且经济高效，不论大水厂小水厂，新建水厂或旧水厂改造，皆可使用。  
 
高 锰 酸 盐 复 合 药 剂 除 藻 除 臭 味
 
  。。由于城市污水和工业废水排入江河，使大量有机物及营养物质进入水体，使水体特别是湖泊、水库产生富营养化、藻类大量繁殖，产生臭味，已成为当前普遍存在的一个难题。实际应用表明，高锰酸盐复合药剂具有良好的除藻和除臭味功能。下面列举若干实例。  
     
  。。1、在郑州白庙水厂（供水能力为10万吨/日），原水取自黄河，经沉沙池和贮水池，再进入水厂。原水在沉沙池和贮水池中停留约30日，每年冬季12月至次年3月，池中滋生大量藻类，主要为硅藻，当藻量增大到200万个/升以上时，出厂水中出现鲁腥臭味；当含藻类达到1000～2000万个/升时，臭味可达4～5级。在生产试验中，对比了PPC（投量*为1～2mg/L）与粉末活性炭PAC（10mg/L）的除臭效果。使用结果表明，向水中投加10mg/L粉末活性炭PAC只能将出厂水臭味降低至1～2级。向水中投加1～2mg/L的PPC则可将出厂水的臭味降至0～1级，达到可饮用标准。  
     
  。。2、在高青水厂（供水能力为2万吨/日），原水取自黄河，经贮水库后进入水厂，每年夏季贮水库中大量滋生藻类，并产生臭味。生产试验期间，水中藻类含量为2000～3000万个/升，臭味为2级。原水经常规处理后，除藻率为55%，臭味仍为2级。向水中投加0.24mg/L PPC，除藻率可达80～92%，出厂水臭味为0级。  
     
  。。3、原水取自哈尔滨下游松花江依兰河段，冬季有较强臭味，原水室温时臭味为1级，煮沸后达4级。经投加高锰酸盐复合药剂后，水的臭味室温时为0级，煮沸后为1级，除臭味效果显著。  
     
  。。4、在合肥，试验原水取自巢湖，由于湖水受到严重污染水的CODMn为6.12～25.5mg/L，夏季湖中大量滋生藻类，含藻量达160～4780万个/升并产生较重臭味。  
     
  。。现行处理工艺是在常规工艺前预投氯（3mg/L），并在混凝过程中投加粉末活性炭（30mg/L），处理后水的臭味为2级。试验向常规工艺处理前投加PPC 1.5～2.0mg/L，以代替预氯化和粉末活性炭，处理后水的臭味降至1级，含藻率比现行工艺低（约低20～50%），获得良好效果。  
 
高 锰 酸 盐 复 合 药 剂 除 有 机 物
 
  。。高锰酸盐复合药剂对水中有机物有良好的去除作用。下面列举若干试验结果和实例。  
     
  。。1、试验原水为松花江哈尔滨河段的受污染江水。试验对比了高锰酸盐复合药剂PPC和粒状活性炭GAC的除有机污染物效果。有机物以总有机炭TOC表示。试验流程如下：  
     
  。。试验结果见下表。由表可见，原水TOC愈高，所需PPC投加量也愈大。在PPC投加量为1～1.5mg/L时，对TOC含量为6.1～15.3mg/L的水，去除率为32～40%，略高于GAC。将高锰酸盐复合药剂PPC与粒状活性炭GAC联用，水中TOC的去除率可达63～73%，高于两者单独去除率之和。  
 
表1　对水中有机物（TOC）的去除率（%）
 
 
原水TOC
(mg/L)
投加PPC中KMnO4含量(mg/L)
GAC
吸附
PPC与GAC
联用
0.5
1.0
1.5
6.1
32.8
36.1
27.7
36.1
73.8
9.8
26.5
35.7
40.8
31.6
69.4
12.5
23.2
32.0
36.8
25.6
60.0
15.3
22.9
33.0
37.8
26.8
62.7
 
  。。由于PPC能有效去除水中的卤化烃前质有机物，所以经PPC处理后的水再加氯消毒，水中卤化烃生成浓度大为降低。  
     
  。。2、在高青水厂（供水能力为2万吨/日），原水取自黄河下游，经贮水库后进入水厂，水中有机物（以CODMn计）为6.0mg/L。水厂常规处理工艺对CODMn的去除率为18.2%，加PPC 0.5mg/L后去除率提高到47.9%。  
     
  。。3、大庆八百垧水厂（供水能力为10万吨/日），原水取自受污染严重的水库，水中有机物含量（以CODCr计）高达39.5～52.4mg/L，向水中投加PPC1.5～2mg/L处理后，水中CODCr的去除率可达30～46%。
  
 
高 锰 酸 盐 复 合 药 剂 （PPC） 除 微 量 有 机 污 染 物 ， 降 低 水 的 致 突 变 活 性
 
  。。试验表明PPC能有效地去除水中种类繁多的微量有机污染物，若干试验结果和实例如下。  
     
  。。1、大庆水库水厂（供水能力为10万吨/日），原水取自大庆水库，水源水受到一定程度的污染。原水经常规工艺处理后，出厂水中含有机污染物的种类达112～137种（GC/MS分析），水的致突变活性（Ames试验）当水样体积为7升/皿时，诱变指数MR为5.3>2，为阳性。当向水中投加高锰酸盐复合药剂PPC1mg/L时，出厂水中有机污染物种类减少至13～18种，有机污染物总浓度（以色谱峰面积计）由55～92减少至5～30，水的致突变活性降至阴性（水样体积7升/皿，MR为1.8<2）。  
     
  。。2、试验原水取自松花江哈尔滨段上游，。冬季水温接近0℃，浊度为102NTU，TOC为8.5mg/L，用GC/MS分析，共检出微量有机物172种。原水经常规工艺处理后，共检出微量有机物159种，种类去除率为7.6%，总浓度去除率为13.3%。下表中列出了常规工艺处理(T)粒状活性炭吸附(T+G)、高锰酸盐复合药剂(T+P)、处理PPC和GAC联用(T+P+G)四种情况的出水检验结果。由表可见，高锰酸钾复合药剂PPC除污染，能使水中有机物种类和总浓度下降44.8%和38.7%。PPC除微量有机物与GAC比较，对有机物种类去除率高于GAC，但浓度去除率低于GAC。这是由于该原水水中烷烃类有机物含量特别高。浓度占总浓度的52.7%，而GAC对烷烃类有机物的去除率高于PPC。对烷烃类以外的有机物，特别是对人体危害较大的苯类，硝基苯类、酚类和多环芳烃类有机物，PPC的去除率皆高于GAC，表明PPC除微污染比GAC更有效。将PPC和GAC联用(T+P+G)，则可获得极为优异的除微污染效果。  
 
表2　除微污染对比试验一览
 
除微污染方法
水中微量有机物种类
水中微量有机物总浓度
数　量
去除率(%)
色谱峰面积
去除率(%)
原水
172
—
11083022
—
T
159
7.6
9608980
13.3
T+G
104
39.5
6254068
43.6
T+P
95
44.8
6793140
38.7
T+P+G
22
87.2
1586984
85.7
  。。3、对大庆引嫩江水，PPC除微污染与臭氧(O3)对比。高锰酸盐复合药剂（PPC）对水中微量有机污染物总浓度的去除率可达82%，而臭氧(O3)去除率也可达82.1%，两者基本相同。
。。对松花江水，PPC对微量有机物种类去除率为34.5%，对总浓度去除率为62.4%；臭氧(O3)对微量有机物种类去除率为23.6%，总浓度去除率为62.9%，也基本相同。
。。PPC可使水的致突变活性降至阴性或接近阴性，但O3处理后水的致突活性一般不能降至阴性，有时甚至还会升高。所以PPC除微污染比O3更有效。 		 
   
 
高 锰 酸 钾 复 合 药 剂 （PPC） 氧 化 助 凝 减 少 混 凝 剂 单 耗
 
  。。PPC具有优良的氧化助凝效能，特别对受到有机物污染的水效果更好，节药率更高，举例如下：  
     
  。。1、在大庆库水厂（供水能力为10万吨/日），原水的CODMn为10.5mg/L，总有机炭为8mg/L，pH为7.80。通过两个平行工作的水处理生产系统对比，投加聚合铝34.7mg/L和PPC1.9mg/L的沉淀池出水浊度，与单纯投加聚合铝54.6mg/L的沉后水浊度相近，即投加PPC后可节省聚合铝37%，助凝效果显著。  
     
  。。2、在七台河水厂（供水能力为4万吨/日），原水取自一水库，水的COD为21.4～22.5mg/L，色度20～25度，pH为7.5～7.7，总固体为190～199mg/L，浊度为56～70NTU。通过生产性试验，当聚合铝投加量为35～37mg/L和PPC投量为1mg/L时的沉淀池出水浊度，与单纯投加聚合铝55～57mg/L时沉后浊度相近，节药率为34～38%。  
     
  。。3、在哈尔滨四水厂（供水能力为8万吨/日），原水取自松花江，水的浊度为19～21NTU，色度70～72，高锰酸盐指数5.2～5.5mg/L，水温0～1℃，为冬季低温低浊水，处理困难。向水中投加聚合氯化铝，沉淀池出水浊度为7NTU；向水中投加高锰酸盐复合药剂0.5～1.0mg/L，沉后水浊度由7NTU降至3NTU。若两者沉后水浊度相同，可节省混凝剂约25%。  
 
智 能 化 高 锰 酸 盐 复 合 药 剂 配 制 设 备 和 投 加 自 控 装 置
 
  。。整套设备由药剂配制设备和药剂投加自控装置两部分组成。  
     
  。。1、药剂配制设备包括药剂干粉投加及吸收系统、药液配制水流循环系统，药液配制过程的自动控制系统和液位监控和事故报警系统。系统采用PLC程序控制，以使整个系统操作实现自动化和智能化。  
     
  。。2、药剂投加自控装置包括与水质水量相关的传感器、电脑控制仪、隔膜计量泵和变频调速装置，以及配套部件等。自控系统可按水质水量的变化及时调整投药量，使投药量始终控制在最佳范围，以保证最佳处理效果。  
   
 
 
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