高錳酸鉀與粉末活性炭聯(lián)用去除飲用水中嗅味

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1、高錳酸鉀與粉末活性炭聯(lián)用去除飲用水中嗅味李偉光，部玉楠，黃曉東，孫士權(quán)，，張金松2(1.哈爾濱工業(yè)大學(xué)市政環(huán)境工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱150090;2.深圳市水務(wù)<集團(tuán)>有限公司，廣東深圳518030;3.長沙理工大學(xué)河海工程學(xué)院，湖南長沙410076)摘要:針對太湖B支流水體發(fā)臭現(xiàn)象嚴(yán)重、采用常規(guī)工藝處理很難去除嗅味物質(zhì)的情況，通過試驗考察了單獨投加高錳酸鉀、單獨投加粉末活性炭以及高錳酸鉀與粉末活性炭聯(lián)用三種方法對嗅味的去除效果。靜態(tài)及生產(chǎn)性試驗結(jié)果表明:高錳酸鉀與粉末活性炭聯(lián)用工藝的除嗅效果最好，當(dāng)高錳酸鉀投加量為0.5mg/L

2、、粉末活性炭投加量為40mg/L時，沉后水的嗅閡值僅為5，去除率達(dá)到了98.8%，并且可節(jié)省粉末活性炭投量約20%。此外，高錳酸鉀與粉末活性炭聯(lián)用對藻類也有較好的去除效果。關(guān)鍵詞:嗅味;高錳酸鉀;粉末活性炭;高錳酸鉀、粉末活性炭聯(lián)用飲用水常規(guī)處理工藝對嗅味的去除能力較差，增加預(yù)處理和深度處理工藝雖能有效去除嗅味，但是投資成本和占地面積的增加，使其很難在中、小水廠中應(yīng)用。有研究表明，高錳酸鉀(PP)預(yù)氧化可以有效去除水中的微量有機(jī)污染物，同時對嗅味也有一定的去除效果;粉末活性炭(PAC)具有發(fā)達(dá)的微孔結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積，可有效吸附

3、水中溶解度小、親水性差、極性弱的有機(jī)物，因而能獲得較好的除嗅效果。浙江某水廠的原水取自太湖B支流，經(jīng)常規(guī)工藝處理后出水嗅閡值高達(dá)200，嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)鼐用竦纳钣盟|(zhì)量。為此，開展了高錳酸鉀與粉末活性炭聯(lián)用去除水中嗅味的研究。1試驗方法1.1原水水質(zhì)原水取自太湖B支流，試驗期間的水質(zhì)見表1.1.2靜態(tài)試驗流程靜態(tài)試驗在六聯(lián)攪拌器上進(jìn)行，取一系列1L原水放人玻璃燒杯中，分別采用不同條件進(jìn)行混凝試驗，測定混凝沉淀出水的嗅閾值和藻類含量。工藝流程見圖1.1.3分析項目及方法嗅閾值采用美國水質(zhì)檢測方法中的嗅閾值法進(jìn)行測定?？紤]到嗅閾值受加

4、熱溫度的影響較大，試驗中維持測定溫度為(60±1)℃，水樣稀釋后加熱30min即開始聞嗅(共5個人)，取其幾何平均值作為最終的嗅閾值。測定藻類時取水樣1000mL于錐形沉降筒中，加入10一15mL魯哥氏碘液，加封于暗處靜置48h,吸取上清液，余下50mL，搖勻后移人容量瓶定容，取0.1mL液體于浮游藻類計數(shù)框，在12.5x40倍的顯微鏡下計數(shù)，計數(shù)值不少于300個。2試驗結(jié)果與分析2.1投加點的確定高錳酸鉀投加點的確定既要考慮反應(yīng)效果，又要考慮與粉末活性炭的協(xié)同作用，根據(jù)實際情況確定將高錳酸鉀投加在原水泵站。這是因為:原水從泵站輸

5、送到水廠大約需要1.5h，如將高錳酸鉀投加在原水泵站，則藥劑與原水在輸水管道中有足夠的時間進(jìn)行反應(yīng)，可提高藥劑的使用效率;由于粉末活性炭呈還原性，若在混合池前端投加高錳酸鉀勢必會降低兩種藥劑的功效。根據(jù)靜態(tài)試驗確定粉末活性炭的投加時間，即分別考察在混凝反應(yīng)開始后0,3,6,9,12min投加PAC的處理效果。試驗中堿鋁投量為2mg/L，粉末活性炭投加量為30mg/L.試驗表明，當(dāng)粉末活性炭和堿鋁同時投加時，出水嗅闌值為15，而混凝6min后投加PAC時嗅閡值最低(可達(dá)8);當(dāng)混凝12min后投加PAC時，嗅閡值高達(dá)80，基本沒有起

6、到除嗅作用。經(jīng)分析主要原因是:在混凝初期，水中小分子顆粒尚未形成礬花就已被粉末活性炭所吸附，當(dāng)吸附達(dá)到飽和后水中剩余的嗅味物質(zhì)不能被去除，此時粉末活性炭達(dá)到最大吸附量，而堿鋁的效能沒有得到發(fā)揮。在反應(yīng)6min后投加時，水中的部分嗅味物質(zhì)已經(jīng)被礬花所包裹，所以當(dāng)投加粉末活性炭時，粉末活性炭就會對水中剩余嗅味物質(zhì)進(jìn)行吸附，這時堿鋁和粉末活性炭都能發(fā)揮其最大的效能。另一方面，在快速攪拌結(jié)束后投加粉末活性炭，可以減少粉末活性炭被絮體的包裹，使投人的粉末活性炭大都附著于絮體表面，受混凝競爭和絮體包裹的影響小，可以更好地發(fā)揮吸附作用。當(dāng)投加時

7、間繼續(xù)延長時，由于水力攪拌時間短，粉末活性炭還沒有和水中嗅味物質(zhì)充分接觸就進(jìn)人沉淀階段，所以此時粉末活性炭的效能發(fā)揮最小。2.2投加量對除嗅效果的影響單獨投加高錳酸鉀為0.5mg/L時，出水嗅閾值可降到50以下，去除率達(dá)到90%，之后繼續(xù)增加投藥量則嗅閾值反而升高。這是由于超量的高錳酸鉀將無嗅物質(zhì)氧化為致嗅物，或?qū)⒋蠓肿拥闹滦嵛镅趸啥鄠€小分子的致嗅物質(zhì)，從而使嗅閾值升高。當(dāng)粉末活性炭投加量<20m個/L時，出水嗅閾值較高，這是由于水中各類有機(jī)物占據(jù)了粉末活性炭的吸附空間，使得致嗅物質(zhì)不能完全被吸附。另外，粉末活性炭的負(fù)電性會對混

8、凝產(chǎn)生不良的影響，尤其是當(dāng)粉末活性炭投加量較低時，會使水中濁度上升，混凝效果變差，從而導(dǎo)致出水嗅閾值升高。當(dāng)粉末活性炭投加量由20mg/L提高到50mg/L時，增加的粉末活性炭吸附空間相應(yīng)地吸附了剩余的致嗅物質(zhì)，從而使出水嗅閾值逐步降低。之后繼續(xù)增