2.2預(yù)氧化時(shí)間對預(yù)氧化效果的影響

　　預(yù)氧化時(shí)間對預(yù)氧化效果的影響見圖3。

圖3預(yù)氧化時(shí)間對PPC及KMnO4預(yù)氧化效果的影響

　　由圖3可知，預(yù)氧化時(shí)間對鐵去除效果的影響較小，但對錳的去除效果影響顯著。以PPC和KMnO4做預(yù)氧化劑，預(yù)氧化10min時(shí)，錳的去除率分別比未預(yù)氧化情況下提高75%和68%。但隨著預(yù)氧化時(shí)間的延長，PPC組中的鐵、錳去除效果呈減弱趨勢，預(yù)氧化120min后，鐵、錳的去除率分別降低至85.6%和64.1%。這可能是因?yàn)椋琍PC在氧化水中二價(jià)鐵、錳及有機(jī)物保護(hù)膜的同時(shí)自身也被還原為錳的中間價(jià)態(tài)物質(zhì)，過長時(shí)間的攪動破壞了這種絮體結(jié)構(gòu)，部分錳化合物及吸附在絮體上的鐵又被釋放出來，導(dǎo)致出水鐵、錳含量變大。這與孫士權(quán)等〔2〕的研究結(jié)論有所不同，可能與原水水質(zhì)不同有關(guān)。

　　KMnO4對鐵、錳的去除率隨預(yù)氧化時(shí)間的延長而增大，預(yù)氧化120min后，鐵的去除率達(dá)到98.6%，出水錳含量低于檢測限。分析原因，可能是因?yàn)镵MnO4的還原產(chǎn)物為MnO2，并以MnO（OH）2的形式析出，其與Mn2+的置換反應(yīng)屬于化學(xué)吸附，產(chǎn)物穩(wěn)定性高，延長攪動時(shí)間不但不能破壞反應(yīng)產(chǎn)物，反而使氧化反應(yīng)和吸附反應(yīng)進(jìn)行得更充分，提高對鐵、錳的去除效果。

　　2.3原水本底成分對預(yù)氧化效果的影響

　　原水本底成分對預(yù)氧化效果的影響見表1。

表1原水本底成分對PPC及KMnO4預(yù)氧化除錳的影響

　　由表2可以看出，原水本底成分極大地影響了錳的去除效果，PPC和KMnO4預(yù)氧化時(shí)，原水比加標(biāo)蒸餾水錳的去除率分別高約80%和50%。就PPC預(yù)氧化而言，這是因?yàn)樵畼映煞直容^復(fù)雜，其中可能含有某些還原性物質(zhì)，而這些物質(zhì)能將PPC還原成含錳的中間價(jià)態(tài)產(chǎn)物，如前所述，這些新生錳的中間價(jià)態(tài)物質(zhì)能大大促進(jìn)對錳的去除〔2〕。而以KMnO4做預(yù)氧化劑時(shí)，鐵、錳的去除效果受原水本底成分的影響要小，這是因?yàn)镵MnO4對鐵、錳的氧化作用主要是化學(xué)行為，即KMnO4本身對二價(jià)鐵、錳的氧化作用和MnO2對Mn2+的化學(xué)吸附，其預(yù)氧化助凝效果不如PPC產(chǎn)生的還原產(chǎn)物。造成蒸餾水加標(biāo)與原水加標(biāo)鐵、錳去除率相差懸殊的另一個(gè)共同原因是蒸餾水加標(biāo)水樣中懸浮物濃度極低，這使得水樣在絮凝過程中水解產(chǎn)物缺少凝結(jié)中心，導(dǎo)致絮凝效果差〔10〕，出水鐵、錳含量高。

　　3結(jié)論

　　（1）原水pH對不同高錳酸鹽預(yù)氧化除鐵的影響均不明顯，但對去除錳的影響顯著。弱堿性環(huán)境有利于對錳的去除。長沙市近郊某鎮(zhèn)給水站地下水源水pH為7.14～7.72，利用PPC及KMnO4預(yù)氧化去除鐵、錳時(shí)無需調(diào)節(jié)pH。

　　（2）預(yù)氧化時(shí)間影響鐵、錳的去除效果。10～30min的預(yù)氧化時(shí)間下PPC及KMnO4均能取得較好的鐵、錳去除效果，但長水力停留時(shí)間增大了水處理構(gòu)筑物容積和基建投資，因此，在以PPC或KMnO4為預(yù)氧化劑的強(qiáng)化混凝工藝中，建議預(yù)氧化時(shí)間為10min。

　　（3）原水本底成分極大地影響著PPC的預(yù)氧化效果，而KMnO4預(yù)氧化受此影響略小。

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　　［作者簡介］胡文華（1986—），2009級在讀碩士研究生，研究方向?yàn)樗幚砝碚摷凹夹g(shù)。