高锰酸钾

高锰酸钾

一、高锰酸钾的主要性质：

固态的高锰酸钾是紫色粒状或针状晶体，有蓝色金属光泽，无臭味，不易溶解。

高锰酸钾的水溶液为紫色，有甜涩味，容易因光照分解，二氧化锰和其它杂质条件的催化作用而分解，产生粽色的二氧化锰沉淀。

高锰酸钾在酸性条件下是强氧化剂，能氧化水中的大部分有机质，在中性和碱性条件下能分解成二氧化锰并放出活性氧。

高锰酸钾固体大量储存时有燃烧的危险，溶液和干态物质在与有机物或易氧化物质接触时可能分爆炸。

二、高锰酸钾的应用特点：

据Banerjea实验，在普通情况下2mg/L，深度24h接触间时可获得满意的消毒，相当于CT值2880min.mg/L。但高锰酸钾的消毒能力要逊色于臭氧和氯，接触时间需要很长。

高锰酸钾用于水的消毒特点：

优点：（1）高锰酸钾可以用来氧化吸附由氧和引起臭味的有机物，可以与许多水中的杂质如二价铁、锰、硫、氰、酚等反应，由于有机物被氧化，因此会减少处理水中THM，氯酚和其它氧化消素副产物的产生，使水的致突变活性大大降低。

（2）采用高锰酸钾消毒的水不会产生嗅、味和有毒的消毒副产物。

（3）能够杀灭很多门类的藻类和微生物，甚至部分原生物和蠕虫。

（4）投加和检测比较方便。

（5）反应产物为水合的二氧化锰，它有一定的吸附和助凝作用。

（6）高锰酸钾可以和活性炭联用，两者都有去除氯代物前驱物质的作用。联用时对水中有机物的去除效率远高于其各自单独使用的效率，但使用时应注意，由于活性炭会还原高锰酸钾，所以两者不宜同时使用。

缺点：（1）接触时间长。（特别适合长距离输送的预氧化）

（2）投加过量会引起出厂水色度升高。长期过量投加，反应产物水含二氧化锰易使滤料板结。

（3）高锰酸钾价格较贵。

三、高锰酸钾除藻：

利用高锰酸钾除藻也有较好的效果，对碱性水的除藻效果优于中性或酸性水。一般高锰酸钾投加量为1–3mg/L、接触时间不少于2h以上。如果预氧化过程中高锰酸钾投量过，可能会穿透滤池而进入配水管网，出现“黑水”现象，而且出水的含锰量增加，有可能不符合生活饮用水水质标准。过剩的高锰酸钾可在沉淀池中去除，只要淡红色已在池内消失，高锰酸钾就不会进入滤池。

有时也可投加粉末活性碳去除过剩的高锰酸钾，其投加点应在高锰酸钾氧化反应完成以后，以免相互作用而降低除藻效果，但是粉末活性碳也可能穿透滤池而进入配水管网，宜在滤速上加以控制。

采用高锰酸盐复合药剂或高锰酸钾作为预氧化剂，所取得的除藻效果优于单纯混凝效果，它可以显著降低水中的U254值，也就是破坏水中的有机物结构，同时它还能消除由藻细胞分泌的部分臭味物质，对藻毒素MC，高锰酸盐的去除率可以达到60%。马军等认为它所形成的新生态水合二氧化锰对含藻水的混凝具有明显的促进作用，新水合二氧化锰能够吸附水中藻类，从而增加藻在水中的沉淀速度，形成相对较密实的絮体。预氯化常用于水处理工艺中，以杀死藻类，是单一的氧化作用，而高锰酸盐预氧化能是氧化和新生态水合二氧化锰吸附的协同作用。

高锰酸钾对水中浮游生物有显著影响，一高锰酸钾可使微生物失去运动活性；二是在高锰酸钾作用下，微生物细胞可分泌出生化聚合物。

四、高锰酸钾的投加量的确定。

高锰酸钾的消耗量是确定高锰酸钾投加量的一个主要指标，可通过烧杯搅拌实验确定。高锰酸钾消耗量与原水水质、温度、反应时间等有关。其测定方法为：在一定的温度下，向1L原水中投入不同量的高锰酸钾，剧烈搅拌一定时间（此时间由实际水处理工艺上高锰酸钾投加点到反应池出口的水力停留时间确定。）后观察水的颜色，当水中高锰酸钾的特征浅粉红色刚消失时，此时的高锰酸钾投加量既为该种地表水的最高高锰酸钾消耗量，实际应用中可参照此作为高锰酸钾的最高投加量。一般生产运行中的高锰酸钾投加量低于此投加量。（高锰酸钾的使用浓度0.5～1%，每次配置溶液在搅拌条件下溶解时间1～2小时，每次配置溶液可使用1～2d。通常投加量0.2～2mg/L。）

高锰酸钾在生活饮用水处理过程中的应用分析

摘要：介绍了高锰酸钾的净水机制，对合理投加高锰酸钾的生产技术进行探讨，同时分析了高锰酸钾处理的安全性及其应用前景。

关键词：供水水质高锰酸钾混凝污染

高锰酸钾是一种具有强氧化能力的化学物质，由德国化学之父Glauber在1659年首次发现。他将二氧化锰与硝酸钾高温反应产物溶于水中，溶液先呈紫红色，再转变为蓝色、红色，最后为绿色。后来进行的研究表明，溶液颜色的顺次变化是锰离子价态改变的结果。

常温下，高锰酸钾为晶体，约80目，密闭条件下的稳定性好。在水中的溶解度并不是很大，20℃搅拌15—60min，溶解度可达到5—30g／L。溶解量超过15g／L后，可能发生沉淀现象。配制好的高锰酸钾溶液不宜长期保存。

将高锰酸钾应用于饮用水处理的实践始于1913年。在伦敦West Middle***水厂，由于微生物大量生长，人们采取了将高锰酸钾与其他化学物质联用的控制技术。Houston则在递交给伦敦水务局的报告中首次明确阐述了高锰酸钾具有防止和除去自来水中异臭异味的作用的观点。随后，高锰酸钾对铁、锰的除去作用也被认识。但直到20世纪60年代，高锰酸钾的饮用水净化功能才被广泛接受，并在多个水厂单独或联合使用。

1．将高锰酸钾应用于饮用水处理的机理分析

1.1 高锰酸钾对异臭异味的除去

地表水易出现异臭异味问题，频次和强度与水中化学物质的类型和分布特征有关。由于异臭异味起源复杂，不可能在同一时刻用某一种药剂解决所有问题。历史上，最广泛使用的异臭异味控制剂是液氯和活性炭。最近20年来，高锰酸钾、臭氧和二氧化氯等药剂的应用在增加。

高锰酸钾主要通过氧化作用降解产生异臭异味的有机物；很多研究表明，高锰酸钾与溶解性有机物发生的反应具有广谱性，能够控制或减弱很多液氯无法消除的异臭异味。

自然水体中，有机物都表现出吸附到悬浮颗粒物或胶体表面的趋性。悬浮颗粒物或胶体表面被覆有机物膜后，不易混凝除去。加入高锰酸钾，有机物膜被氧化，悬浮颗粒物或胶体的表面性质发生有利于脱稳凝聚的变化，从而使除浊效率增加，有机物含量也随之降低，减轻了水体的异臭异味。

高锰酸钾通过下述反应除去地下水的硫化氢异味：

4KMnO4+ 3H2S → S + 2K2SO4 + 3MnO + MnO2 + 3H2O (1)

水体pH值对此反应的影响大，一般要求将pH控制在6．5—7。生成的硫和二氧化锰等沉淀物可过滤除去，但胶体态硫的除去效果不佳。