高铁酸钾预氧化处理微污染原水效能

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1、高铁酸钾预氧化处理微污染原水的效能高铁酸钾预氧化处理微污染原水的效能王利平，薛勇，罗真，徐金妹，郭迎庆，董良飞（江苏工业学院环境与安全工程系，江苏常州!#"#&G）摘要：综述高铁酸钾预氧化处理微污染原水具有氧化去除有机物、强化混凝、控制致突变物、除藻、消毒、控制消毒副产物、除砷等多种效能。指出高铁酸钾预氧化处理微污染原水可以极大提高处理效果，缓解目前水质性缺水的危机；对今后的研究方向提出了建议。关键词：高铁酸钾；预氧化；微污染原水中图分类号：H#"!文献标识码：(文章编号：#$$G!&>""（!$$%）,#!$#$"!$G常规给水处理工艺

2、不能有效处理微污染原水，当有机物含量高时，出水中常含超标的消毒副产物，尤其是三卤甲烷（)IJK），长期饮用这类水会引发肝癌、肾癌和神经系统疾病。即使喝罐装水来解渴，消毒副产物也可能通过煮食食物等途径危害人体健康，目前国外就有研究人员在进行这方面的毒理学研究。针对这种情况，研究人员采取了预氧化的方法来去除消毒副产物前体物：常用的氧化剂有氯气、二氧化氯、.3光氧化、过氧化氢、臭氧和高锰酸钾等；以及利用这些药剂的组合进行预处理。当原水中有机物含量高时，预氯化导致生成后续工艺不能有效去除的)IJK，因此使用逐渐受到限制；.3光氧化的反应器设计目前

3、没有标准化，计算流体动力学模型有待改善；臭氧成本高，还会和水里的溴化物反应生成致癌的溴酸根离子；高锰酸钾在低投量时效果不理想，高投量时引起色度增加，有可能引起出水中总锰浓度超标，使用高锰酸钾的水厂产生的污泥中含有的二氧化锰对环境有一定的毒副作用，需妥善处理。因此，采用新型的非氯型水处理剂是很有意义的。高铁酸钾在酸性条件下的氧化还原电势高于臭氧、高锰酸钾，是所有用于水处理行业的氧化剂和消毒剂里最高的，在整个8I值范围内都具有很强的氧化性，可以有效去除难降解有机污染物及氰化物等无机污染物，用于水处理不会产生有害的金属离子和有害的衍生物，并且由

4、于它的最终产物是铁锈，而被誉为环境友好型水处理剂。随着制备技术的改善，近年高铁酸钾产品逐渐在国内外市场上实现商业化生产。目前对高铁酸钾在水处理中的研究应用很活跃，笔者专门对高铁酸钾预氧化处理微污染原水的效能进行了分析研究。!氧化去除污染有机物和无机物的效能高铁酸钾在水溶液里可与氧化苯胺、硫代乙酰胺、硫脲、氨基酸、水合乙醛酸、乙二醛、二甲胺、亚氨基二乙酸、氧硫杂环己烷、对氨基苯甲酸、甲胺、对硝基苯胺、氯醛、二乙胺、乙醛、蚁酸、草酸、脂肪醇、苯酚等有机化合物以及硫化物、肼、亚铁氰化物、硫代硫酸盐、亚硝酸盐、氨、氰化物等无机化合物进行反应，而且

5、与这些物质反应的半衰期通常是数秒到数分钟［#］。对于L9（31）的反应机理，基于被研究的反应物类型，分为一电子和二电子转移机理［!］。通过一电子转移机理可以产生中间产物L9（3）；另外，当羟基自由基和化合物（例如：醇类+/I-I、氨基酸((和羧酸+/I/--I等）存在时，它们相互作用产生各种有机自由基，这些有机自由基能迅速把L9（31）还原成L9（3）［#］。,M@N:@等［"OP］通过对L9（3）氧化硫脲、氰化物和硫氰酸盐的反应动力学研究发现：L9（3）的反应能力比L9（31）高大约"个数量级，L9（3）具有部分自由基性质（L9"Q-!

6、"L931O-·），L9（3）是比L9（31）更强的氧化剂，因此L9（3）可以氧化L9（31）不能迅速氧化的化合物。R9S7F@等［&］用高铁酸钾对饮水中出现的P种优先污染物做了氧化混凝实验。这P种优先污染物是萘、三氯乙烯、硝基苯、一溴二氯甲烷和#，!!二氯苯。研究结果表明：萘、三氯乙烯被高铁酸钾完全氧化；·#$"·硝基苯被缓慢氧化；而一溴二氯甲烷和!，"!二氯苯则不被氧化。当原水中含痕量天然或合成有机物时，高铁酸钾替代预氯化可以氧化去除这些消毒副产物前体物，使加氯点后移至混凝工序以后，因此可以减少消毒副产物的生成。#$%&’等［(］在所

7、做的一个实验中发现：用高铁盐预氧化的原水的)*+生成势比预氯化的要少(,-。.%$/0等［1］的实验表明：在中性2*值（341）范围内处理饮用水，相同剂量的5’（67）可以比硫酸铁多去除!8-4"8-的96",:消光值和溶解有机物;<=；低剂量的5’（67）将)*+前体物减少到小于!88"0>?。天然内分泌干扰物质@;=A（例如：雌酮和!(#B雌二醇）在极低浓度（几十/0>?）时有生物活性并对环境有不利影响；.%$/0等［C］的实验表明：用5’（67）可以把水样里的这些浓度为几十到几百/0>?的@;=A进一步降低到!84!88/0>?。土

8、味素和"!甲基异冰片（"!+7D）是常遇到的由蓝绿藻和放线菌产生的引起嗅和味的物质，分别产生土味和霉味，阈值分别低至:E8/0>?和1E,/0>?，人鼻比常规实验室技术更易觉察到，常规水处理工