在线总锰分析仪在水厂除锰工艺中的应用

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1、在线总锰分析仪在水厂除锰工艺中的应用周荣斌（浙江黄岩自来水公司浙江台州318020）摘要：利用在线总锰分析仪对水厂除锰工艺进行全过程监测，结果表明该仪器可以快速便捷地测定水中锰离子含量，检测结果与化验室人工检测结果基本相同。通过在线监测净水过程的锰含量，更能保障饮用水安全，降低人工检测强度，为自来水的运行管理提供有效帮助。关键词：在线监测除锰检测高锰酸钾0前言锰元素广泛存在于自然界中，其在天然水源中的分布情况如下：锰常见的为四种价态，其中＋6与＋7价态的锰在天然水中非常不稳定，可以认为不存在。＋2价态锰溶于水中是去除的主要对象，＋4价态锰则常以固体（MnO2）及其水合物

2、的形式悬浮于水中，其在水中的溶解度极低不足危害。另外据文献报道其在无氧或强酸环境下，所有的锰都会转化为可溶性的锰。人体摄入锰过量时，会造成中枢神经病变，长期饮用高锰水会损害身体健康。在给水系统中，铁锰离子过量会造成输配水管道严重结垢，使水着色、有味而致人厌恶。鉴于锰超标的种种危害，我国《地表水环境质量标准》GB3838-2002和《生活饮用水标准》GB5749-2006分别规定水源水和生活饮用水中锰的标准限值都为0.1mg/L。近年来在5-10月期间，台州地区水库的中下层水易出现季节性锰含量超标。变化原因为气温升高引起水面温度升高，水体出现温度分层现象，上层低密度水中的

3、氧进入水中，而底层水中的溶解氧逐渐消耗掉，厌氧菌大量繁殖，还原水体中的无机盐，使底泥释放出大量的溶解性锰、氨氮和硫化物等还原性物质进入水体，造成季节性的锰超标。[1]如果不加以处理，则会造成出厂水、管网水锰超标，对城市供水安全造成一定的影响。1、除锰工艺除锰主要是去除水源水中溶解态的＋2价态锰，目前去除原水中的锰主要采用接触氧化、曝气氧化、药剂氧化、生物除锰等方式。而其中又以高锰酸钾氧化除锰应用最为广泛，其机理如下：2KMnO4+3Mn2++2H2O-------5MnO2+2K++4H+水中的溶解态二价锰氧化成四价的二氧化锰后，易于沉淀或吸附在其他物体上而自然沉淀去除

4、，还有一部分二氧化锰到滤池后，被滤砂截留而经反冲洗冲入排水池去除。高锰酸钾投加量过高，则会导致出厂水出现色度超标，残余的高锰酸钾还会进入供水管网继续反应，使用户龙头出水呈黄褐色，带来衣料染色等不良后果。投加量过低，则不能有效去除水中的溶解锰，锰指标无法达到国标要求。因此锰的监测和高锰酸钾投加量的控制成为水厂除锰技术的重点和难点。2、锰的检测技术《生活饮用水标准检验方法》GB5750-2006中主要介绍了锰的以下4种检测方法：原子吸收分光光度法、过硫酸铵分光光度法、甲醛肟分光光度法、高碘酸银（Ⅲ）钾分光光度法[2]。2.1原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法最低检测质量浓

5、度为0.03mg/L，但需配置原子吸收分光光度计，价格昂贵，对仪器操作使用人员要求高，不适合一般的中小水厂。2.2过硫酸铵分光光度法其测量原理如下：在硝酸银存在下，锰被过硫酸铵氧化成紫红色的高锰酸盐，其颜色的深度和锰的含量成正比，硝酸银-硫酸汞溶液中含有的磷酸可络合铁等干扰元素。2.3甲醛肟分光光度法其测量原理如下：在碱性溶液中，甲醛肟与锰形成棕红色的化合物，于450nm比色定量。该法最低检测质量浓度为0.02mg/L。因该检测方法所用试剂较多，人工检测不如过其他方法方便。2.4高碘酸银（Ⅲ）钾分光光度法其测量原理如下：在硫酸酸性条件下，高碘酸银（Ⅲ）钾氧化水中锰，生成

6、紫红色的高锰酸根，于545nm比色定量。检测步骤和过硫酸铵分光光度法类同。综合考虑，水厂化验室一般采用过硫酸铵分光光度法来检测生活饮用水及其水源水中总锰含量。过硫酸铵分光光度法检测简单快捷，最低检测质量浓度为0.05mg/L，基本能满足检测要求。但因该法需多次加热、冷却，检测周期约需30分钟。若锰含量变化大的时候，不能快速知道水中锰的实际情况，若增加检测频率，人工强度较大。3、在线监测方法与对比结果为提高锰的检测效率，降低人工检测强度，特采购在线总锰分析仪与人工检测方法进行对比。在不同工艺点进行全程监测，同时采用了两台不同品牌的在线总锰分析仪进行对比分析。水厂净水工艺流

7、程如下：原水混凝沉淀过滤清水池会议时间：2014年10月22-25日，22日全天报到会议地点：西安天域凯莱大饭店（西安市雁塔北路1号，029-87868855）会务费：普通参会人员为1800元/人（含会务、资料、场地及餐费等），广告宣传企业参会人员为2800元/人住宿：住宿统一安排，费用自理。单人间和标间价格：360元/天氯聚合铝高锰酸钾石灰氯氯用户户3.1工艺点的设置：试验初期，在净水过程的原水和沉淀后两个位置安装在线总锰监测仪进行监测。经运行后，发现沉后水位置不适合作为监测点，又改为原水和滤后水两个位置。3.1.1原水监测点原水监测点