高锰酸盐药剂预氧化去除受污染地下水中铁、锰

　　2.2预氧化时间对预氧化效果的影响

　　预氧化时间对预氧化效果的影响见图3。

图3预氧化时间对PPC及KMnO4预氧化效果的影响

　　由图3可知，预氧化时间对铁去除效果的影响较小，但对锰的去除效果影响显著。以PPC和KMnO4做预氧化剂，预氧化10min时，锰的去除率分别比未预氧化情况下提高75%和68%。但随着预氧化时间的延长，PPC组中的铁、锰去除效果呈减弱趋势，预氧化120min后，铁、锰的去除率分别降低至85.6%和64.1%。这可能是因为，PPC在氧化水中二价铁、锰及有机物保护膜的同时自身也被还原为锰的中间价态物质，过长时间的搅动破坏了这种絮体结构，部分锰化合物及吸附在絮体上的铁又被释放出来，导致出水铁、锰含量变大。这与孙士权等〔2〕的研究结论有所不同，可能与原水水质不同有关。

　　KMnO4对铁、锰的去除率随预氧化时间的延长而增大，预氧化120min后，铁的去除率达到98.6%，出水锰含量低于检测限。分析原因，可能是因为KMnO4的还原产物为MnO2，并以MnO（OH）2的形式析出，其与Mn2+的置换反应属于化学吸附，产物稳定性高，延长搅动时间不但不能破坏反应产物，反而使氧化反应和吸附反应进行得更充分，提高对铁、锰的去除效果。

　　2.3原水本底成分对预氧化效果的影响

　　原水本底成分对预氧化效果的影响见表1。

表1原水本底成分对PPC及KMnO4预氧化除锰的影响

　　由表2可以看出，原水本底成分极大地影响了锰的去除效果，PPC和KMnO4预氧化时，原水比加标蒸馏水锰的去除率分别高约80%和50%。就PPC预氧化而言，这是因为原水水样成分比较复杂，其中可能含有某些还原性物质，而这些物质能将PPC还原成含锰的中间价态产物，如前所述，这些新生锰的中间价态物质能大大促进对锰的去除〔2〕。而以KMnO4做预氧化剂时，铁、锰的去除效果受原水本底成分的影响要小，这是因为KMnO4对铁、锰的氧化作用主要是化学行为，即KMnO4本身对二价铁、锰的氧化作用和MnO2对Mn2+的化学吸附，其预氧化助凝效果不如PPC产生的还原产物。造成蒸馏水加标与原水加标铁、锰去除率相差悬殊的另一个共同原因是蒸馏水加标水样中悬浮物浓度极低，这使得水样在絮凝过程中水解产物缺少凝结中心，导致絮凝效果差〔10〕，出水铁、锰含量高。

　　3结论

　　（1）原水pH对不同高锰酸盐预氧化除铁的影响均不明显，但对去除锰的影响显著。弱碱性环境有利于对锰的去除。长沙市近郊某镇给水站地下水源水pH为7.14～7.72，利用PPC及KMnO4预氧化去除铁、锰时无需调节pH。

　　（2）预氧化时间影响铁、锰的去除效果。10～30min的预氧化时间下PPC及KMnO4均能取得较好的铁、锰去除效果，但长水力停留时间增大了水处理构筑物容积和基建投资，因此，在以PPC或KMnO4为预氧化剂的强化混凝工艺中，建议预氧化时间为10min。

　　（3）原水本底成分极大地影响着PPC的预氧化效果，而KMnO4预氧化受此影响略小。

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　　［10］严煦世，范瑾初.给水工程［M］.北京：中国建筑工业出版社，1999：271.

　　［作者简介］胡文华（1986—），2009级在读硕士研究生，研究方向为水处理理论及技术。