预投加高锰酸钾工艺用于工业用水除锰
万毅锋 ， 李 春 森
(上海石油化工股份有限公司水厂，上海20540)
摘 要 : 上海石化水厂低硅水车间常规处理工艺对锰的去除有限，在一定程度上影响了工业企业生产装置的运行。对预投加高锰酸钾工艺除锰进行了生产性应用，结果表明，根据原水中的锰含量投加适量高锰酸钾对锰有很好的去除效果，可使出厂水的锰含量<0.lmg/Lo
关键 词 : 常规处理工艺; 除锰; 高锰酸钾; 预处理
1 原水状况及影响
1.1 原水水质
石化水厂原水取自黄浦江支流张径河和紫石径。近几年来水源受到一定程度的污染，调查结果表明，紫石径原水COD月平均值>7.0mg/L，最高月平均值达11.52mg/L;色度年平均值>35倍，最高月平均值达54倍;由于受外部环境污染影响，紫石径、张径河取水日的氨氮显著高于同类地表水水源;锰的含量为0.2一0.61mg/L，水厂取水口总锰含量随季节性变化幅度较大，每年4月开始升高，6、7月到达高峰期，9月开始回落并趋于稳定，呈逐年上升趋势。分析结果表明:每年的春季和冬季水体中溶解氧含量高，锰主要在沉积物的较深部位和沉积物的水界面之下循环，而在春夏之交及盛夏季节，水体中溶解氧含量低，锰循环扩展上移至沉积物一水界而或界面以上，沉积物悬浮层中的锰向上覆水体大量释放，导致锰含量大幅上升。此外，不同季节的降雨径流、农药的使用和排放、上游污染物的增加和有机质降解程度以及不同温度下的河泥生物作用、动植物的腐烂都会影响锰含量的季节性变化。
1.2 锰对工业用水的影响
石化低硅水车问主要供给企业锅炉、冷却工业用水系统，锰污染严重影响设备运行状况，如在锅炉用水中，锰是生成水垢和罐泥的主要成分之一;在冷却用水中，锰附着在热交换器管壁上，易降低管壁的传热系数，甚至堵塞冷却水管;在电解用水中，锰在阴极形成霜，增大隔膜的电阻，降低电解效率;在离子交换用水中，水中的锰沉积在离子交换剂和离子交换树脂膜上，降低这些水处理设备的效能等。
同时，部分配水管段由于二氧化锰沉淀物的长期累积导致水力条件及水质的下降。显然这些影响势必提高用水单位的生产及设备维护成本。
由于工业用水采用传统的给水处理工艺，无专门的除锰工艺措施，因此出厂水的锰离子超标频率较高。运行表明，采用折点预加氯虽可有效降低出水锰含量，将出水中锰及色度控制在标准范围内，但明显存在负面影响:①使制水成本提高;②出水中氯离子含量增加明显，正常情况曰曾加20一30 mg/L，极端情况下达到60一70 mg/L，这将导致用水单位离子交换装置的有效交换容量大大降低。③折点加氯因加氯量较大，对水的pH等指标影响较大，明显增大水体的腐蚀性，加剧了运行设备、构筑物及管网的腐蚀，降低了运行的安全可靠性
因此 ， 对石化水厂的现行制水工艺进行改造势在必行，有效降低出厂水锰的含量，是工业用水制备面临的课题之一。
2 除锰机理
高锰酸钾是比氯更强的氧化剂，在中性和弱碱性的常规水处理介质中，高锰酸钾的反应产物(二氧化锰)在水中的溶解度较小，能够通过混凝沉淀、过滤被有效地去除。在实际应用中，只要控制好高锰酸钾的投量，可使出水中锰离子的含量达到用水单位的要求。
3 工程改造内容
3.1 概述
锰砂和高锰酸钾都对锰有一定的去除效果，在中试基础上，通过生产性改造，引人高锰酸钾投加设备，井选用一组生产性滤池作为测试滤池。通过多因素的正交试验，确定高锰酸钾的最佳投量范围
正交试验中分别取高锰酸钾投量为0.7、0.8、0.9、1.0mg/L;混凝剂〔矾液)的投量在生产实际，以计量泵的信号设定参数K值作为控制参数，分别取0.3、0.4;预加氯的投量分别取3、4mg/L 试验选择低硅水车间滤池中的7＃滤池，采用石英砂滤料。
3.2 工艺流程
水厂的原有工艺流程如图1所不

4 改造后数据分析
表 1 记录了高锰酸钾、矾、氯不同投量情况下7＃滤池的试验结果，试验主要是对不同投量组合条件下的出水水质进行分析和论证。

试验结果表明:
① 影响除锰效果的因素主次顺序为KmnO4投量>矾投量>氯投量，由表中数据以及国家对出水锰含量的规定(≤0.lmg/L)可知，各因素中最佳的水平条件分别为:KMnO4投量为0.5m个/L;矾投量(仪表K值)为0.4;氯投量为3mg/L.
② 投加高锰酸钾后，出水中的锰离子含量明显减少，在原水锰含量＜0.32mg/L的情况下，投加0.7mg/L的高锰酸钾，出水基本可以达标，而在原水锰含量≤0.5mg/L的情况下，投加0.5mg/L的高锰酸钾可使出水达标，在试验期间投加1.0mg/L的高锰酸钾，出水中锰离子的含量基本稳定在0.O5mg/L以下。
③ 原水在短时间甚至是同一天内的变化都很大，试验期间原水锰离子含量最高可达0.6mg/L，变幅可达到10%以上，所以最终确定的最佳水平，在满足出水水质的条件下也要重点考虑工艺的缓冲能力及经济上的要求。
④ 同一高锰酸钾投量条件下，不同投矾量与加氯量对除锰效果基本没有影响。
5 其他因素对工艺的影响
① 高锰酸钾影响澄清池的混凝效果，但并未加大工艺投矾量，因为少量的小颗粒矾花有助于过滤拦截，反而可以减少一定的投矾量
② 由于高锰酸钾的强氧化性可以去除水中一定量的微生物、藻类，所以投加高锰酸钾司以减少工艺的加氯量。
③ 高锰酸钾本身呈暗红色，溶解在水中呈紫红色。投加高锰酸钾后，对各个滤池的出水色度做了比较，加人了正交试验设计水平下的.高锰酸钾量的滤池出水色度并不高于其他滤池，这证明投加适量的高锰酸钾并不影响出厂水的色度。
④ 尽管投加了一定量的高锰酸钾及氯气，滤池还是偶尔会出现微生物、藻类的生长繁殖，但并不影响出厂水的水质。
6技术经济分析
根据改造后的测试结果分析，高锰酸钾预氧化处理工艺有良好的除锰效果，出水水质完全能够满足后续生产的需求，其技术经济分析见表2。

7 结论
上海石化水厂低硅水车间在常规处理工艺基础上增加高锰酸钾预氧化处理工艺后，各个滤池对锰的去除效果有了明显的提高，高锰酸钾实际投量<1.0mg/L即可达到要求的出水水质，运行可靠，值得推广

你的帖子很全面的阐述现代除铁、锰工艺，很好！你辛苦了，谢谢！

本人的观点：
曝气+投加高锰酸钾+调PH+投加絮凝剂+蒙砂过滤器

作为刚入行的新手 长见识了 谢谢

如果先调ph值，再曝气、除铁，然后再次曝气、除锰，应该可以除净。不必加高锰酸钾。

跟大学学习下
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谢谢啊，哪位高手还有更好的建议，欢迎补充啊

个人认为，不必加高锰酸钾。只需调整PH就行了。。。

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