二氧化锰在水中会溶解吗,二氧化锰和水有反应吗

首页 > 经验 > 作者:YD1662024-04-03 03:18:29

铁山水厂位于胶南市铁山水库下游,日净水能力 为3万m3,原水取自铁山水库,该水库建于铁橛山 南麓,水中矿物质含量丰富,特别是水温升高后,水 中锰的含量较高,导致出厂水夏季有时会出现锰超标 的现象。为确保供水水质符合国家饮用水卫生标准, 必须采取有效措施进行除锰。

据了解,目前国内主要采用曝气接触氧化、投加 强氧化剂氧化以及利用锰砂滤池过滤等方法进行除 锰。曝气法由于工艺简单、投资及运行费用低而得到 广泛应用,但铁山水厂由于占地面积限制,没有可曝 气处理的地方,因此无法采用;而使用臭氧发生器进 行臭氧氧化除锰,虽然除锰效果好,但仅设备投资就 需500多万元,成本很高,针对我公司供水经营现状 也不宜采用。经公司相关专业人员多次现场调查研究, 外出考察相关水厂除锰措施,以及聘请山东建筑大学 给水处理专家现场调研指导,铁山水厂最终确定实施 除锰措施如下:

1.有效破坏水库中锰存在的稳定层

目前水库平均水深在10米左右,为准确掌握水 库中锰的含量,我们在水库放水洞位置进行测验,从 水面开始,向下每增加一米取一个水样进行检测,经 多次试验得出结论:只有在水面8m以下时,锰的含 量才增加,由0.56mg/L上升到0.9mg/L以上。经 分析认为,在水中通常锰主要以不溶解的二氧化锰状 态存在,但在水库深层的水中,由于缺少溶解氧,四 价锰被还原成了溶解的二价锰,因而出现了水中锰含 量较高的现象。另外,温度越高水中的溶解氧越低, 因此在夏季更容易出现锰超标现象。为有效打乱水库 水8米以下原有锰存在的稳定层,我们在水面以下 1.5m处安装了出水量200m3/h、扬程为30m的潜水 泵一台,通过DNl00钢管将出水口设置在水下8m处,利用水泵使水库原水进行上下循环,打乱了原有稳定 的水层,有效降低了放水洞位置水中锰的含量,平均 在0.73 mg/L。

2、反应池前投加强氧化剂

铁山水厂净水工艺流程主要为水库原水一隔板反 应池一平流沉淀池一普通快滤池一清水池一管网供 水。取水样检测,原水耗氧量为4.25 mg/L,水中 铁含量为0.02mg/L,水中锰含量为0.73mg/L,pH 为7.97。二氧化氯做为一种强氧化剂,具有较高的氧 化还原电势,以往我们净化处理水时主要采用夏季滤 前少量投加二氧化氯控制水中藻类生长,滤后适量投 加二氧化氯进行*菌消毒的方法。如果过滤后水中锰 的含量较高,此时大量投加二氧化氯会产生二氧化锰 沉淀,极易造成水变色、发浑,影响正常使用。

找问题根源后,我们改变了二氧化氯的投加方 式,在原水进入反应池前提前增加了二氧化氯的投入 量,由0.1mg/L提高到1.0mg/L。经检测,滤前水 降锰效果比较明显,水中锰的含量,由进厂时0.73 mg/L降至0.2mg/L左右。滤后水浊度也有了明显 降低,由1NTU降至了0.4NTU左右。

3.充分利用滤池滤料进行吸附除锰

原水在经过预加二氧化氯氧化反应后,由于水中 生成了大量二氧化锰沉淀,会在滤池滤料上逐步形成 起活性催化作用的黑褐色氧化滤膜,它的主要成分为 高价铁锰混合氧化物,它是使二价锰较快形成高锰氧 化物的催化剂。反应沉淀后的水经过滤池滤料时,在 氧化滤膜的作用下,能够及时的氧化和去除水中的二价锰,从而进一步确保滤后水质达标。

铁山水厂的普通快滤池是2009年初新建的,由 于投入使用时间短,滤料还没有形成有效的氧化滤膜, 所以通过实测发现,滤前与滤后水中锰的含量相差不大,新滤料除锰效果不明显。为改变这种现状,我们 购买了少量锰砂对滤前水进行试验,发现锰砂除锰效 果好,过滤后水中锰的含量由原水的0.73mg/L降低 至0.09mg/L。按照计划需要花费15万元购买锰砂 滤料进行更换填充。

为节省工程投资,我们从同源水 厂置换了厚度约为20cm的已生成氧化膜的熟滤料放 于铁山水厂滤池新滤料之上,供水后,经过约20天 的运行,滤后水中的含锰量达到了0.008mg/L,已 远远低于国标规定的0.1 mg/L,置换的滤料已发挥 了明显的作用。通过不断实验,我们又适时将反应池前二氧化氯的投加量由1.0 mg/L逐步降低到了0.4 mg/L,滤后水质仍然低于国家饮用水标准。随着滤 池的持续运行,当原有的新滤料达到催化氧化成熟期 后,滤池的滤料层会具有更加稳定的除锰效果。

通过采取一系列的除锰措施,目前铁山水厂水中 锰的含量,已由进厂时最高时的0.734mg/L降低到 了0.008mg/L,远低于国标0.1mg/L,除锰效果明显, 实现了经济效益和社会效益双赢。

董玉帅 马 洁 李殿茂

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