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五种预氧化工艺在污水回用预处理中灭活效能评价李星 1，杨艳玲1，彭永臻1，王淑莹1，李圭白2（1．北京工业大学北京市水质科学与水环境恢复工程重点实验室，北京100022；2．哈尔滨工业大学市政环境工程学院，哈尔滨150090）摘要：本文以城市污水处理厂二级出水为试验水样，采用烧杯实验法，考察了氯、氯胺、高锰酸钾单独预处理工艺以及高锰酸钾与氯或氯胺联用预处理工艺的灭活效能及对THMs形成的控制性能。
结果表明，对于污染严重，尤其是耗氯物质含量较高的污水，氯灭活致病微生物的效果受到极大影响，与氯胺相比，灭活效果并不占有优势，与投药总量相同的单独氯、氯胺工艺相比，高锰酸钾与氯或氯胺联用工艺处理受污染水时，不但在灭活效能上略有提高，而且在副产物生成上，能够减少近60 %的三卤甲烷的生成量。
因此，高锰酸钾与氯或氯胺联用预处理工艺是提高污水回用水水质的一种十分有效的方法。
关键词：高锰酸钾；氯；氯胺；灭活效能；三卤甲烷；污水回用；预处理Inactivation Performance Evaluation of five Preoxidation Treatment Processes with wastewater reuse pretreatmentLiXing1, Yang Yanling1, Peng Yongzhen1，Wang Shuying1, L i Guibai2( 1. Key Laboratory of Beijing for water Quality Science and Water Environment RecoveryEngineering, Beijing University of Technology, Beijing 100022; 2. School of Municipal and Environmental Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150090)Abstract: Water samples of secondary effluent from an urban wastewater treatment plant are applied with laboratory experimental method. The efficacy of inactivation and control performance of trihalomethane production are investigated in the pretreatment process with individual application of chlorine, chloramines and potassium permanganate, and with combined application of potassium permanganate with chlorine or chloramines. The results show that the effectiveness of chlorine inactivation is extremely affected by seriously polluted water, especially the wastewater with high contents of chlorine-consumed matters. The effect of chloramines disinfection is better than that of chlorine disinfection. The effect of combined application of potassium permanganate with chlorine or chloramines is clearly better than that of individual chlorine or chloramines inactivation, and production of trihalomethane is reduced over 60%. Therefore, the pretreatment process of combined application of potassium permanganate with chlorine or chloramines is an effective method of improving water quality of wastewater reuse.Key words: potassium permanganate; chlorine; chloramines; inactivation efficacy; trihalomethane ;wastewater reuse; pretreatment随着城市污水处理厂的建设和污水资源化的发展，城市污水处理厂出水将成为今后污水再生利用的主要水源，城市污水具有量大、集中、水质水量稳定的特点，是重要的可利用水资源。
市政公用市政公用123171了。
高锰酸钾对氨氮没有明显的作用。
由试验数据分析，高锰酸钾对“三氮”没有明显的作用。
２．３高锰酸钾对耗氧量的影响从试验数据分析可得，投加高锰酸钾对耗氧量有一定的去除效果。
高锰酸钾对水样中的有机物、微生物等有去除效果，所以会使水样的耗氧量降低。
２．４高锰酸钾对二价锰、铁有一定的去除效果由试验数据分析可得适量投加高锰酸钾可以有效地降低二价锰、铁的含量。
高锰酸钾的强氧化作用可将二价锰、二价铁氧化成二氧化锰和三价铁，所形成的锰、铁沉淀物能在沉淀池沉淀除去或被滤料截留达到去除的效果。
但随着高锰酸钾投加量的增加水中的锰的含量也增加，在投加量为０．６ｍｇ／ｌ时水样中锰含量为０．１３ｍｇ／ｌ，超出规范中锰０．１０ｍｇ／ｌ的标准。
所以我们要根据源水水质情况适量投加高锰酸钾。
２．５高锰酸钾具有杀菌消毒作用，对细菌总数、总大肠菌群有一定的去除效果高锰酸钾具有杀菌消毒作用。
从试验数据可分析得到，随着高锰酸钾投加量的增多，总大肠菌群、细菌总数的数量逐渐减少，说明高锰酸钾具有一定的杀菌消毒作用。
所以由以上的试验分析充分验证了理论上高锰酸钾预氧化处理在水处理中所起到的除铁、锰、助凝等作用。
我们可以在不改变原工艺条件的情况下，增加高锰酸钾预氧化处理工艺，进一步提高我们的水处理能力，从而进一步提高出厂水质量，同时可以在源水水质受污染比较严重时，能有效地进行水处理，制出达标水，保证市民饮水健康。
高锰酸钾的适量投加可以发挥其有效作用，对我们的水处理起到很大的积极作用。
如果使用过量便会造成相当大的危害，理论上高锰酸钾投入水中，水体会变为紫红至粉红，氧化反应结束颜色消失，根据水体颜色及源水水质情况可调节高锰酸钾的投加量，目前我们使用的源水水质有试验数据可分析得到高锰酸钾的投加量在０．２至０．４ｍｇ／ｌ之间，投加量为０．６ｍｇ／ｌ时水样中锰含量为０．１３ｍｇ／ｌ，超出规范中锰０．１０ｍｇ／ｌ的标准。
如果高锰酸钾投加过量会造成堵塞滤池、出厂水锰超标，进入管网产生二次污染，使水龙头放出黄褐色甚至黑色水影响市民饮水健康等不良后果。
水源水（滦河）各水质期预氧化技术研究的开题报告一、选题背景滦河是唐山市重要的水源地之一，滦河沿线市县饮用水水源地数量较多，而工业、生活、农业等活动的持续发展，给滦河水环境带来了重大压力，水质也受到严重影响。
为了保障滦河水质安全和人民群众的饮水安全，必须采取有效措施进行水质保护和治理。
其中，预氧化技术是一种较为有效的水处理技术，在滦河水处理中也有着广泛应用。
二、选题意义预氧化技术是一种将氧气引入水体中，通过水中自然存在的物质催化氧化污染物的技术，常用的催化剂包括臭氧、过氧化氢、臭氧/过氧化氢等。
该技术可高效地氧化有机物和无机物，将非生物降解的有机污染物转化成生物降解的有机物，有效提高水体中有机物和其他污染物的降解能力。
同时，预氧化技术也具有使用方便、运行稳定、处理效果显著等优点。
针对滦河水源水各水质期，开展预氧化技术研究可以有效提高滦河水源水的水质，保障饮用水的安全。
此外，对于水源地水质保护还可以提供技术支持和理论指导，具有重要的应用价值和实践意义。
三、研究目的本研究旨在探究不同预氧化技术在滦河水质处理过程中的应用效果，并且结合滦河水质变化特点，比较分析不同预氧化技术处理各水质期的差异性和优缺点，为滦河水源水的水质保护提供技术和理论支持。
四、研究内容和方法（一）研究内容1. 滦河水的特点分析及水质变化情况研究；2. 预氧化技术原理及常用方法介绍；3. 对比分析不同预氧化技术对滦河水各水质期的处理效果；4. 对比分析不同预氧化技术的优缺点；5. 针对滦河水源水水质保护提出相应的技术措施和建议。
（二）研究方法1. 文献综合研究：对滦河水源水的文献及相关研究做综合梳理和分析，从中提取研究数据及信息；2. 实验研究：对比不同预氧化技术对于滦河水各水质期的处理效果，测量水质参数并进行分析；3. 统计学分析：对实验结果进行统计学分析，计算出各项指标的平均值、标准差等，得出结论并进行推论。
五、研究预期成果本研究的预期成果如下：1. 对滦河水源水的水质变化特点及原因进行分析；2. 针对滦河水各水质期，对比分析不同预氧化技术的处理效果及优缺点，并得出结论；3. 提出滦河水源水水质保护的对策和建议。
预氧化在污水处理中的应用在常规废水处理技术都是混凝沉淀(或气浮)法与生物法的多种方式的组合，由于生物法的多种变种，所衍生出多种处理方式。
随着新型有机和无机高分子絮凝剂的应用，采用混凝沉淀法不仅可有效地去除废水中的SS和色度，也能除去大部分COD物质。
化学氧化法越来越受到人们的重视，结合混凝沉淀法，在废水处理中也得到广泛的运用。
氧化有机物是氧化技术在水和废水领域中的主要应用，在与混凝沉淀法结合时，作为预氧化手段，提高混凝沉淀效果，强化化学处理的目的。
目前采用较多的有：KMnO4、二氧化氯以及臭氧，分别加以介绍或案例说明。
当然还有NaClO、Feton试剂(H2O2+Fe2+)等氧化剂。
一、KMnO4预氧化——混凝法在废水处理中的运用优于絮凝沉降法高锰酸钾的氧化性较强，常用于消毒等方面，我们在水处理方面利用其强氧化性，预氧化水中的有机物，提高水处理的效果，通过实验了解。
搅拌烧杯中废水的同时加入化学氧化剂，反应至规定的时间后，再按混凝沉淀法的最佳工艺条件进行处理。
经过多次测试：项目悬浮物(mg/L)浊度(度)色度(倍)pH值CODCr(mg/l)BOD5(mg/l)CODCr去除(%)BOD5去除(%)原废水615 183 400 6.79 609.0 252.0 - - 絮凝沉降法6.0 2 2 6.35 169.2 72.9 72.2 71.1预氧化-混凝法3.5 0 无 6.00 65.3 25.9 89.3 89.7通过对比试验表明，这种预氧化可以结合现有絮凝沉降系统进行运用，可以在原有设施基础上，增加少量投资既能提高处理效果。
二、二氧化氯氧化法：二氧化氯氧化法的基本原理是在催化剂存在的条件下,利用二氧化氯的强氧化性,在常温常压下催化氧化废水中的有机污染物质,在降解COD的过程中,打断有机分子中的基团,如偶氮基、硝基、硫化羰基、碳亚氨基等,达到裂解为小分子的目的,有效提高BOD5/COD的值。
常见的几种水处理技术[摘要]：介绍了几种常用的纯净水的处理方法和应用范围，阐述了各种处理方法的原理和应用。
[关键词]：水处理；活性炭吸附；臭氧氧化；臭氧生物活性炭；膜分离技术；离子交换l 引言水是生命之源，人类的生产、生活一刻也离不开水。
而人们的饮用水从来都是具有生存和致病两重性的。
上世纪70年代人们注意到饮用水水源中的污染物种类繁多，主要含有微量的有机物、农药、重金属离子、氨氮及放射性物质等有害污染物。
随着科技和工农业生产的发展以及人类活动的频繁，新的污染物质如农药、增塑剂、洗涤剂、消毒剂的不断出现使全球使用的化学品超过60000种，其中70％可能对健康有害。
由于纯净水是不允许添加任何防腐剂和抑菌剂，故可从工艺、技术、系列净水设备等方面对受污染的水或自来水进行深度净化，把水中的重金属、三卤甲烷、有机物、放射性物质、微生物等有害、有毒、有异味物大部分去掉，消除这些污染物质对人体健康的直接和潜在危害，消除消费者对饮用水被污染的恐慌，满足消费者对“干净水”的要求，以其没有细菌、病毒，干净、卫生，口感好深受广大消费者的信赖。
2 纯净水生产工艺纯净水的生产大多使用自来水和地下水作为原水，其原水中或多或少含有各种各样悬浮物质(细菌、藻类及原生物、泥沙、粘土、及其它不溶物质)、胶体物质(溶胶，如硅酸及铁、铝的某些化合物，腐植胶体等)、无机盐类和一些有机物及气体。
生产饮用纯净水就是要将上述物质尽可能全部去除，使之成为高纯度的饮用水。
自1988年我国第一家纯净水厂在广东省建成投产至今，已经出现了多种纯净水的生产工艺，一般来说，纯净水的生产工艺采用石英砂滤、活性炭吸附、离子交换、精滤、反渗透、臭氧杀菌等多级净化，灌装采用1000级以上空气净化装置、紫外线、臭氧三重杀菌，以及全自动洗桶、消毒、灌装、封口一体机。
3生产过程中的重要工艺3.1 活性炭吸附分离纯净水在灌装前都必须经过过滤，以除去水中的泥渣、悬浮物、藻类、细菌、霉菌等杂质。
臭氧组合工艺在微污染水处理中的应用摘要：目前中国饮用水有机物污染日益严重，其危害性也逐渐被人们所重视，随着科学发展，许多水处理方法不断开发，不同的处理工艺对不同有机物的去除能力不同，目前的研究是将多个工艺组合起来，形成联合工艺。
从而达到多种污染物同时去除的目的，获得较好的水质。
本文结合臭氧的性能特点，论述了臭氧预氧化工艺在水处理中的研究进展。
关键词：臭氧；预氧化；微污染abstract: at present, china’s drinking water of organic pollution is more and more serious, the harm is also paid attention to by the people gradually, with the development of science, many water treatment methods are developed, the ability to get rid of different organic process is different, the present study is to a plurality of process combination, formed a joint process. in this paper, combined with the characteristics of ozone, discusses the research progress of ozonation process in water treatment process.key words: ozone; oxidation; micro contamination中图分类号：tu992 文献标识码：a1．前言随着工农业生产的发展和人口的急剧增加，再加之我国之前缺少对环境管理的认识，使得大量含有各种有毒有害物质的工业废水和生活污水未经处理或稍加处理就排入水体，造成水体污染，从而使我国大多数水源水成为微污染水。
第1篇随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快，人们对生活质量的追求越来越高，对饮用水的安全与健康也越来越重视。
饮用水处理工艺作为保障饮用水安全的重要环节，其研究与应用受到了广泛关注。
本文将详细介绍饮用水处理工艺的原理、流程以及常用方法。
一、饮用水处理工艺的原理饮用水处理工艺的目的是去除原水中的有害物质，使之达到国家规定的饮用水标准。
其基本原理是通过物理、化学和生物等方法，将原水中的悬浮物、胶体、溶解物、细菌、病毒等有害物质去除或降低至安全水平。
1. 物理处理物理处理是利用物理方法去除或降低水中悬浮物、胶体和部分溶解物的工艺。
主要包括沉淀、过滤、澄清、气浮等。
（1）沉淀：利用重力作用使悬浮物和胶体在水中沉降，从而达到去除的目的。
沉淀方法有重力沉淀、化学沉淀、气浮沉淀等。
（2）过滤：通过滤料层的孔隙，使水中的悬浮物、胶体和部分溶解物被截留，达到净化水质的目的。
过滤方法有砂滤、活性炭滤、陶瓷滤等。
（3）澄清：利用混凝剂使悬浮物和胶体聚集成较大的颗粒，便于沉淀和过滤。
澄清方法有混凝沉淀、澄清池等。
（4）气浮：通过向水中通入空气，使悬浮物和胶体吸附在气泡上，从而实现去除。
气浮方法有溶气气浮、机械气浮等。
2. 化学处理化学处理是利用化学药剂与水中污染物发生化学反应，使其转变为无害或低害物质的过程。
主要包括混凝、氧化还原、消毒、软化等。
（1）混凝：向水中投加混凝剂，使悬浮物和胶体聚集成较大的颗粒，便于沉淀和过滤。
常用的混凝剂有硫酸铝、硫酸铁、聚合氯化铝等。
（2）氧化还原：利用氧化剂或还原剂与水中污染物发生氧化还原反应，将其转化为无害或低害物质。
常用的氧化剂有氯、臭氧、二氧化氯等；还原剂有亚硫酸钠、亚硫酸氢钠等。
（3）消毒：利用消毒剂杀灭水中的细菌、病毒等有害微生物。
常用的消毒剂有氯、臭氧、二氧化氯等。
（4）软化：降低水中钙、镁离子的含量，减少水垢的形成。
常用的软化方法有离子交换、石灰软化、膜分离等。
3. 生物处理生物处理是利用微生物的代谢活动去除水中有机污染物的过程。
自来水厂净水处理工艺探析发布时间：2022-08-30T01:58:05.678Z 来源：《科技新时代》2022年第2期1月作者：廖宏宇[导读] 本文介绍了水厂常用的几种水处理工艺，廖宏宇湖南百舸水利建设股份有限公司 410000摘要：本文介绍了水厂常用的几种水处理工艺，如预氧化处理工艺、活性炭处理工艺、臭氧处理工艺、膜过滤处理工艺和生物处理工艺，实现了水处理工艺环节的探索，希望能为自来水厂运行系统的设计和建设提供帮助。
关键词：自来水厂；水体处理；氧化处理引言：饮用水资源通常需要经过自来水厂处理才能达到饮用标准。
配套水处理工艺的应用效果是影响水厂供水质量的关键因素[1]。
人们需要积极探索各种水处理工，艺，总结和制定更好的水处理方案，提高水厂的饮用水供应质量，促进水厂运行水平的发展。
1自来水厂净水处理工艺1.1预氧化处理工艺预氧化处理工艺属于水预处理工艺。
该工艺的主要功能是通过氧化破坏无机颗粒的稳定性，打破有机物的保护，从而更彻底地去除水中的有机物，提高最终的水处理效果。
在预氧化处理过程中，目前常用的工艺措施主要是化学处理，在新提取的水体中加入相应的氧化处理剂，打破有机物的保护，同时杀死部分有机物，从而为后续的水处理打下良好的基础。
目前，大多数水处理厂常用的预氧化化学品是高锰酸钾。
实验证明，该化学药剂在破坏有机物保护的基础上，能在后续的水处理环节中起到助凝除氯的作用，并能深度优化水处理效果，特别是对低温低浊度水体。
因此，这种化学药剂被广泛应用于预处理工艺的实施中。
但在工艺操作中，应注意高锰酸钾投入过多或处理时间不足会导致锰超标问题，影响水质。
因此，预氧化处理剂应以高锰酸钾为主剂，并根据实际情况与其他助剂配套使用，以有效消除上述问题，达到更好的工艺实施效果，提高水厂的处理水平。
1.2活性炭处理工艺活性炭，即活性纤维，具有良好的吸附性能，能吸附水体中的悬浮颗粒物，净化水资源。
因此，在水处理中，水厂通常采用活性炭处理工艺来过滤水中的颗粒物，提高水的浊度。
广东化工 2012年第15期· 144 · 第39卷总第239期饮用水化学氧化预处理技术的研究应用张汉铭(盐城生物工程高等职业技术学校，江苏盐城 224051)[摘要]文章介绍了预氯化、高锰酸钾预氧化、臭氧预氧化、H2O2预氧化等饮用水化学氧化预处理技术的应用，它们在实际应用中各有优点，同时也存在缺陷。
针对此，提出了一些这些预处理技术与其他工艺的联用方案。
此外以屋顶水池水质净化装置为例探讨了用水装置的卫生工作问题。
[关键词]饮用水；化学；氧化预处理；研究；应用技术[中图分类号]X5 [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2012)15-0144-02 Drinking Water by Chemical Oxidation Pretreatment TechniqueResearch and ApplicationZhang Hanming(Yancheng Biology Engineering Higher School of Jiangsu, Yancheng 224051, China) Abstract: The paper introduced the chloride, potassium permanganate oxidation, ozone oxidation, H2O2 pre oxidation and drinking water by chemical oxidation pretreatment technology application in practical application, they each have advantages, but also the existence of defects. For this, put forward some these pretreatment technology and other technology combined with scheme. In addition to the roof pond water purifying device as an example to discuss the health problems of water device.Keywords: drinking water by chemical；oxidation pretreatment technology；research；application化学氧化预处理技术，是指凭借氧化剂自身的氧化能力，对水中污染物的结构进行破坏分解，从而达到转化、祛除污染物的预期目的。
臭氧预氧化技术在给水处理中的应用摘要：在给水处理中，臭氧预氧化技术是必不可少的基础条件之一，在常规处理工艺过程中发挥着较强的应用价值，直接影响着给水处理工艺质量与饮用水安全性，突出臭氧具有无污染效能的作用。
并在运用过程中借助浊度、感官对指标发现问题、处理问题，制定完善的解决方案与管控措施，在实践中确保整体工艺质量，各项工作有序开展，提升水处理综合成效。
关键词：臭氧预氧化技术；给水处理；综合成效引言：随着我国城市化发展步伐的加快，城市化创新发展过程中忽视水源安全管控，使水源受到不同程度的污染，且部分水源还处于富营养化的状态，含有大量有机物、无机物等，在常规工艺处理阶段无法保障整体治理效果。
对此，还需加大新技术的应用力度，在处理过程中解决常规问题，并为后续工作开展奠定良好基础。
其中包括臭氧预氧化技术，把工作重心放在生产阶段，通过氧化工艺处理有机物、藻类等，提高水质处理质量，满足群众生活、生产需求。
一、臭氧预氧化技术在给水处理中的重要作用臭氧属于一种强氧化剂，通常情况下会被用作消化剂、氧化剂，在上个世纪中就应用到了饮用水的消毒处理工作中，但随着臭氧预氧化性能的广泛研究，也有具体信息数据对其应用成效详细说明，在饮水处理工艺方面增加臭氧预氧化环节，保证后续工艺处理效果[1]。
同时，臭氧化也是一种氧化工艺手段，适合应用的范围逐渐扩大，效果越来越明显，并在较复杂的水体中也能合理应用，有机物、无机物的去除效果更明显，通过控制氧化剂的含量提高去除效率及水源清澈度。
此外，臭氧在工艺处理阶段还能使有机物平均分子量降低，影响着混凝去除有机物分子数目，也关系到有机物总体去除效率，在水溶液中的反应中溶液温度、PH浓度、反应物结构浓度、臭氧浓度等均发生保护，通过臭氧氧化能力的提升在给水处理中广泛应用，提高水质质量与工艺质量，扩大新技术的应用范畴，去除效果更明显，在水处理中发挥着重要作用。
例如：某单位开展使用对比项目，主要探究臭氧预氧化技术与Fenton氧化技术的应用成效。
饮用水的安全现在令人担忧，秦皇岛展坤技术人员提出使用臭氧，臭氧氧化能力强,用于消毒杀菌杀伤力大,速度快;臭氧可氧化溶解性铁或锰,形成高价沉淀物,使之易于去除;可将氰化物、酚等有毒有害物质氧化为无害物质;可氧化致嗅和致色物质,从而减少嗅味,降低色度;可将生物难分解的大分子有机物氧化分解为中小分子有机物,使之易于生物降解;使用臭氧预处理,还可以起到微絮凝作用,提高出水水质;应用臭氧,不会在处理过程中产生有害的“三致”物质。
饮用水处理中臭氧的投加方式包括预氧化、中间氧化和最后消毒。
臭氧的预氧化可去除水中的无机物、色度、浊度、悬浮固体、异臭和味,可部分分解有机物并灭活微生物,从而提高混凝Ο絮凝Ο沉淀效果。
中间氧化主要是分解有毒微污染物,去除三氯甲烷前体物,并提高有机污染物的可生化降解性。
臭氧消毒可灭活水中所有残留的微生物,并使消毒产生的副产物减到最少。
在饮用水处理中,臭氧氧化法处理的适宜对象主要包括杀菌、除嗅、除味、脱色、除铁、除锰、除去微量有机物等。
去除有机化合物适量浓度的臭氧氧化对水中有机物总量去除不多,但是出水分子量变小、极性变强、可生物氧化性和可吸附性变强。
水源水中含有的有机物来源于自然界和人类活动,在进入水处理厂前,由人为导致的污染物已经经历了生命或非生命的转化。
这部分有机物同饮用水水质及人类健康密切相关,必须加以去除,降低它们在饮用水中的浓度。
通过臭氧氧化反应可以降解多种有机微污染物,其中包括脂肪烃及其卤代物、酚类物质、有机胺化合物和有机农药等,也能产生一些臭氧化副产物,如有机酸,醛(甲醛)等。
臭氧对这些有机微污染物的去除情况与有机物的结构及臭氧投量有关。
去除铁和锰天然水体中都不同程度地含有铁和锰,它们以可溶性的还原态存在,饮用水中含有一定量的铁和锰虽然对人体并无危害,但超过一定值时会使水产生异味和颜色,增加水垢,在服装等用品上产生锈斑,甚至堵塞水管和用水设备,应该控制饮用水中铁和锰的浓度。
高锰酸钾预氧化的除藻效果李思敏1, 王 龙2, 李清雪1, 许吉现1, 张 胜1(1.河北建筑科技学院城市建设系,河北邯郸056038;2.邯郸市自来水公司,河北邯郸056001) 摘 要: 针对邯郸市滏阳河水考察了高锰酸钾预氧化对高含藻源水的处理效果。
结果表明,投加少量高锰酸钾既提高了对藻类的去除率,又降低了出厂水的色度和嗅阈值,效果明显优于传统的预氯化工艺。
关键词: 除藻; 高锰酸钾; 氯化; 氧化中图分类号:TU991.2 文献标识码:C 文章编号:1000-4602(2002)03-0048-03 基金项目:河北省科技攻关项目(98276730) 滏阳河水是邯郸市的主要水源。
近年来,由于上游工业废水和生活污水排放量的增加,滏阳河水呈现富营养化,藻类大量繁殖使水体色度及耗氧量增大并出现异味,致使邯郸市第二水厂在运行中出现了诸如沉淀效果差、药耗增加及藻类堵塞滤池等情况,导致出水余氯及水质下降。
针对上述问题,拟采用高锰酸钾预氧化法除藻。
1 小试以滏阳河水为试验小样,其藻类含量为(1.16～340)×104个/L (优势藻类是硅藻和绿藻)、pH 值为7.2～8.5、浊度为20～49NTU 。
1.1 方法在1000mL 水样中加入一定量的2%聚合铝、氯以及高锰酸钾,模拟实际工艺条件(混合、反应、沉淀等),以300r /min 快速搅拌1min 后以150r /min 中速搅拌3min ,再以50r /min 慢速搅拌10min 、静置15min 后在水面下1cm 处抽取上清液并测定其浊度、余氯、pH 值、总锰及藻类含量。
1.2 结果及分析① 除藻效果高锰酸钾是一种强氧化剂,能够抑制细菌生长,其不同投加量下的除藻及除浊效果见图1。
从图1中可见,在原水中有机物含量较低的情况下,除藻率随着高锰酸钾投加量的增加而提高,出水浊度也随之降低,但试验中可观察到随着投加量的增加,出水色度逐渐增加。
因此在实际操作中要将高锰酸钾的投加量控制在一定范围内(1mg /L 以下较适宜)。
化学氧化技术在水处理中的应用摘要本文介绍了多种化学氧化剂的物化特性及相应的氧化技术在水环境净化及废水处理中的原理及应用。
关键词化学氧化氧化剂水处理化学氧化技术是各种高级氧化技术的基础,它是使用化学氧化剂将污染物氧化成微毒、无害的物质或转化成易处理的形态。
常用的化学氧化剂包括H2O2、O3、ClO2、K2MnO4、K2FeO4等.O3是一种强氧化剂,几乎可以与元素周期表中除铂、金、铱、氟以外的所有元素反应,特别是在酸性溶液中,其标准氧化还原电位Eθ=2.07 V仅次于氟,具有极强氧化能力。
ClO2是公认的安全消毒剂,其杀灭微生物的能力高于氯气7倍,同时二氧化氯遇水能迅速分解生成多种强氧化剂,在水处理中有广泛应用。
H2O2的标准氧化还原电位仅次于臭氧,高于ClO2,能直接氧化水中有机污染物和构成微生物的有机物质。
K2MnO4为无机强氧化剂,主要用于去除微污染有机物、氧化助凝及控制氯化副产物等。
K2FeO4是一种比K2MnO4、O3等氧化能力更强的氧化剂,具有优异的混凝助凝作用、优良的杀菌作用、高效的脱味除臭功能。
由于K2FeO4具有较高的稳定性和选择性,且副产物为无毒的Fe(Ⅲ),因而是一种绿色氧化剂。
Virender Sharma[1]对K2FeO4的性能和应用作了全面阐述,指出K2FeO4是废水处理领域最有前景的化学氧化剂.1、臭氧氧化1.1臭氧的理化性质臭氧是氧气的同素异构体，它是一种具有特殊气味的淡紫色气体。
它的密度是氧气的 1.5 倍，在水中的溶解度是氧气的10 倍。
臭氧是一种强氧化剂，其氧化能力比氧气、氯气等常用的氧化剂都高。
1.2 臭氧的制备方法产生臭氧的方法很多，工业上一般采用无声放电法制取。
其原理是，在高压电场作用下，使干燥净化空气中的一部分氧气，在电子轰击下分解成氧原子，再与氧分子合成为O3，或直接合成为O3。
这种方法生产的臭氧浓度约为1～3％(重量比)。
使用氧气为原料，生成的臭氧浓度会有所增高。
原水预氧化处理作用
原水预氧化处理是指在水处理过程中，将水中的有机物、铁、锰等金属离子进行预氧化处理，以便为后续的水处理操作提供更好的条件。
原水中的有机物可通过预氧化处理进行部分降解，降低有机物的含量，减少水处理过程中的氯消耗量。
预氧化处理还可使水中的悬浮物团聚形成较大的颗粒，方便后续沉淀和过滤操作，并提高沉淀和过滤效果。
对于原水中存在的铁和锰等金属离子，预氧化处理能使其从溶解态转变为氢氧化物或氧化物的沉淀，使之易于去除。
同时，预氧化还可使水中的铁锰氧化物聚集起来形成较大的颗粒，提高后续沉淀和过滤的效果。
因此，原水预氧化处理的作用主要体现在提高后续过滤、沉淀等操作的效果，减少氯消耗量，降低有机物的含量，并改善水的水质，为后续的水处理操作提供更好的条件。
预氧化在污水处
理中的应用
在常规废水处理技术都是混凝沉淀(或气浮)法与生物法的多种方式的组合，由于生物法的多种变种，所衍生出多种处理方式。
随着新型有机和无机高分子絮凝剂的应用，采用混凝沉淀法不仅可有效地去除废水中的SS和色度，也能除去大部分COD物质。
化学氧化法越来越受到人们的重视，结合混凝沉淀法，在废水处理中也得到广泛的运用。
氧化有机物是氧化技术在水和废水领域中的主要应用，在与混凝沉淀法结合时，作为预氧化手段，提高混凝沉淀效果，强化化学处理的目的。
目前采用较多的有：KMnO4、二氧化氯以及臭氧，分别加以介绍或案例说明。
当然还有NaClO、Feton试剂(H2O2+Fe2+)等氧化剂。
一、KMnO4预氧化——混凝法在废水处理中的运用优于絮凝沉降法
高锰酸钾的氧化性较强，常用于消毒等方面，我们在水处理方面利用其强氧化性，预氧化水中的有机物，提高水处理的效果，通过实验了解。
搅拌烧杯中废水的同时加入化学氧化剂，反应至规定的时间后，再按混凝沉淀法的最佳工艺条件进行处理。
经过多次测试：
项目悬浮物
(mg/L)
浊度
(度)
色度
(倍)
pH值
CODCr
(mg/l)
BOD5
(mg/l)
CODCr
去除(%)
BOD5
去除(%)
原废水615 183 400 6.79 609.0 252.0 - - 絮凝
沉降法
6.0 2 2 6.35 169.2 72.9 72.2 71.1
预氧
化-混凝法
3.5 0 无 6.00 65.3 25.9 89.3 89.7
通过对比试验表明，这种预氧化可以结合现有絮凝沉降系统进行运用，可以在原有设施基础上，增加少量投资既能提高处理效果。
二、二氧化氯氧化法：
二氧化氯氧化法的基本原理是在催化剂存在的条件下,利用二氧化氯的强氧化性,在常温常压下催化氧化废水中的有机污染物质,在降解COD的过程中,打断有机分子中的基团,如偶氮基、硝基、硫化羰基、碳亚氨基等,达到裂解为小分子的目的,有效提高BOD5/COD的值。
二氧化氯遇水迅速分解,生成多种强氧化剂——HClO、HClO2、Cl2、H2O2等,并能产生多种氧化能力极强的活性基团(即自由基),这些自由基能激发有机物分子中活泼氢,通过脱氢反应生成Ｒ·白由基,成为进一步氧化的诱发剂;还能通过逐基取代反应将芳烃上的-SO2H、-NO2等基团取代下来,生成不稳定的逐基取代中间体,此羧基取代中间体易于发生开环裂解,直至完全分解为无机物;此外ClO2还能将还原性物质如S-2等氧化。
ClO2在污水处理应用中，对污染物有一定的去除效率，主要是初步裂解有机物大分子，为后续处理的生物做准备。
三、臭氧及运用
（1）臭氧及其作用原理
臭氧（化学分子式O3）是一种由三个氧原子组成的有草鲜味的淡蓝色气体，自然界中的臭氧主要存在于地球表面1．2－3．5万米的高空中，在太阳紫外线作用下形成一个臭氧层。
是屏蔽地球表面上生物不受紫外线侵害的保护层。
它可吸收90％的紫外线，是人类的忠诚“卫士”，对维持地球的生态环境有着无法替代的功能。
臭氧是一种强氧化剂，臭氧与水分子接触时，会立即发生还原反应，产生单原子氧(O)和羟基OH：羟基自由基具有比臭氧分子更强的氧化能力，且反应无选择性，比次氯酸根（ClO¯）的氧化能力大10-100倍，杀菌性能大3125倍，O3→O2＋（O）
（O）＋H2O→2OH
羟基(OH)是一种催化剂，能使有机物发生连锁反应，可快速氧化分解污水中大量有机污染物。
OH＋RH→R.＋H2O
R.＋O2→RO2.
RO2.＋RH→ROOH＋R
ROOH→CO2
（2）臭氧的杀菌、消毒效果：
1）杀菌消毒；
2）解毒：臭氧能通过氧化反应有效去除有毒气体，如CO、SO2、芥子气等。
溶于水中的臭氧可氧化、分解有害物质，从而有效去除水中的有毒物质如重金属离子、有机毒物、氰化物、硫化物以及敌敌畏、氧化乐果、马拉硫酸等农药；
3）防护保鲜；
4）除臭、除异味。
自然界引起臭味与腐败味的主要成分是氨、硫化氢、甲硫醇、二甲硫化物、二甲二硫化物等，臭氧可以与它们发生化学反应将其氧化分解为无毒、无臭的物质，从而达到除臭的效果。
（3）臭氧在水处理中的预氧化作用
臭氧在饮用水处理中的应用已经有一百多年的历史。
但是由于其技术复杂、成本昂贵，使应用受到限制。
经过近二十年的研究和实践，以臭氧为主组成的复合应用技术，以其良好的处理效果成为给水深度净化技术的首选。
采用臭氧化、强化混凝和生物处理等技术来达到水质要求。
某自来水厂利用预氧化处理案例
1、工艺流程：
·预臭氧化
臭氧发生器设计采用5台(4用1备)，臭氧发生量149kg／h。
臭氧接触室共4座，单池尺寸为30×9×6m，臭氧投加量1.0-2.0mg／l，停留时间5min，尾气由接触室顶部集中抽送到臭氧尾气破坏装置中，将尾气中臭氧降至0.1 mg／l以下，排入大气。
·混凝
快速混合池共8个，混凝剂投量为：阳离子聚合物1.3 mg／l，三氯化铁1.1 mg／l。
混合时间0．86s。
絮凝池36个，停留时间10 min。
·过滤
滤池24只，单池面积130m2，无烟煤滤料，厚度1.83 m，有效粒径1.5mm，均匀系数1.5。
采用3段式气水混合反冲洗：首先气水同时冲洗，通气时间1min，冲洗强度20 l/(s·m2)，水冲2 min，冲洗强度6.8 l/(s·m2)；然后单水高速反冲5 min，冲洗强度17 l/(s·m2)；最后低强度漂洗2 min，冲洗强度15 l/(s·m2)。
冲洗效果良好，滤料表面不易结块，滤层不形成泥球。
·消毒
由于预臭氧化的作用，最后消毒时，三卤甲烷大大减少。
4台加氯机容量124kg／h，最大加氯量5.6mg/l。
2、出水水质
水厂处理前后的水质指标见表。
由浊度、三卤甲烷生成势、总有机碳等项指标来衡量，该水厂的出水优良。
（4）、臭氧化技术特点与应用效果
运行经验充分证实，臭氧除了可有效地控制嗅、味与色度和控制消毒副产物以外，臭氧化通过微絮凝和消毒灭菌，在水厂处理工艺中发挥着至关重要的作用。
·微絮凝作用
与预加氯比较，臭氧有助于加快絮凝(絮凝时间从20min缩短到10min)，相应地絮凝池的数目减少了—半；臭氧能提高滤池过滤速度，过滤速率由22m/h
增加到33m/h，相应所需过滤装置的数目则降低了三分之一；延长了反洗周期之间的过滤装置运行时间，降低了反洗所需的用水量，减少所需反洗设备的规模；臭氧可降低凝聚剂的用量，所需的化学凝聚剂减少了33％，并且减少了过滤装置反洗污泥。
·消毒灭菌
在水厂控制贾第虫和病毒的多道屏障中，臭氧首当其冲。
根据美国环保局地表水处理规定进行测算，臭氧对贾第虫的平均灭活率达0.8个数量级以上。
臭氧与后加氯共同作用可以达到杀灭贾第虫1个数量、杀灭病菌3个数量级。
同时，控制水中颗粒数量的试验表明，如果将臭氧关闭，代之以预氯化，滤后水中的颗粒数量将增加5倍。
此外，臭氧化使后消毒的氯需求减少了50％。
四、预氧化处理——混凝法工艺在酒钢污水中的思考与建议
酒钢污水处理厂污水在调节池中虽然进行“曝气、氧化”处理，但其主要作
用只是将污水进行均匀、混合，同时将污水中可溶的Fe2+氧化成Fe3+，在加入石灰乳液使其PH提高后形成氢氧化铁胶（絮）体参与絮凝反应，不能氧化分解大分子有机物；根据我司这几天对酒钢污水处理厂污水进行“烧杯混凝对比试验”发现，在相同水质及石灰、絮凝剂、助凝剂投加量的条件下，用臭氧进行预处理后其水中“矾花”颗粒要比没经过预氧化处理的“矾花”颗粒大、其絮体沉降速度快，“上清液”的COD含量也要低。
根据上述案例以及我们在酒钢的“烧杯试验”效果以及酒钢污水对COD的去除还要进一步提高的要求，我们可以对酒钢污水的氧化剂投加点及运行方式做出相关调整，即：在污水进水端设置臭氧发生器装置或利用现有二氧化氯发生装置，通过现场模拟试验计算好臭氧或二氧化氯的消耗量，通过臭氧或二氧化氯与废水的充分混合，利用其产生的羟基自由基氧化水中的铁等金属元素，与所投加的混凝剂共同作用，增强絮凝效果，同时降低混凝剂投加量，提高系统运行效果。
预氧化处理——混凝法在酒钢污水处理厂运用有以下优点：
1、由于在进入混合池之前对污水进行了“预氧化”处理，有效地将水中有机物的链键打断，并将水中可溶的Fe2+氧化成可参与混凝的氢氧化铁胶体，有利于对有机物的混凝效果、增大了“矾花”体积、降低了絮凝剂的用量；
2、预氧化用的氧化剂分解产物——羟基具有很强的杀菌灭藻作用，能有效地防止V型滤池滤料中截污物微生物的滋生与膨胀，在滤池进水水质不变的条件下可延长滤池反洗周期与周期制水量，降低滤池出水COD含量，提高出水水质；
3、由于减少了滤池滤料中截污物微生物的滋生与膨胀现象，也减少了滤料颗粒之间因微生物产生的“粘连”现象，使得滤池反洗更彻底，减少了滤池反洗导致“跑沙”现象，降低了滤池滤料的“损失”。
