高錳酸鉀氧化法去除飲用水中微量苯酚

論文類型	技術與工程	發表日期	1989-04-01
來源	《中國給水排水》1989年第4期
作者	李圭白,曲久輝
關鍵詞	飲用水苯酚高錳酸鉀氧化
摘要	由于環境受到污染，在越來越多的飲用水水源中檢測出了酚類化合物。去除飲用水中的微量苯酚，一般有臭氧氧化法、活性炭吸附法等，但這些方法由于費用較高，目前在我國尚難以普遍推廣。本文試圖提出一種經濟易行的用高錳酸鉀氧化去除飲用水中微量苯酚的方法。

出　　自：《中國給水排水》 1989年第4期第50頁
發表時間：：1989-4

李圭白；曲久輝

( 哈爾濱建筑工程學院)

　　由于環境受到污染，在越來越多的飲用水水源中檢測出了酚類化合物。去除飲用水中的微量苯酚，一般有臭氧氧化法、活性炭吸附法等，但這些方法由于費用較高，目前在我國尚難以普遍推廣。本文試圖提出一種經濟易行的用高錳酸鉀氧化去除飲用水中微量苯酚的方法，試險結果如下。
　　試驗用水是用以松花江為水源的哈爾濱市自來水配制。投如苯酚使水具有一定的苯酚濃度。試驗用水的渾濁度用松花江底泥配制。以精制硫酸鋁為混疑劑。試驗時，向水中加入藥劑溶液，快速攪拌混合1min，慢速攪拌15min，靜止沉淀30min，取上層清液經定性濾紙過濾，濾后水渾濁度應不高于3度。取濾后清水200mL 進行蒸餾，然后用氯仿萃取的4-安基安替比啉法，用721型分光光度計測定水中剩余苯酚含量。為了控制高錳酸鉀的氧化反應時間，向水中投加亞硫酸鈉終止氧化反應。

　　試驗表明，只向水中投加硫酸鋁，僅有很少的除酚效果。如果同時向水中投加高錳酸鉀，則除酚效果便大為提高。試驗水中的苯酚濃度為10ppb。投加高錳酸鉀后，氧化反應時間為30min。圖1為試驗結果。由圖可見，當水的渾濁度為100~500度時，向水中投加0.4~0.5ppmKMnO 4 ，便可使苯酚濃度降至2ppb，達到國家生活飲用水水質標準的要求。水的渾濁度更高時，只要適當增加高錳酸鉀投加量，就能獲得滿意效果。這是由于渾濁物質中含有一些還原性物質，要消耗一定量的高錳酸鉀，使用于氧化苯酚的高錳酸鉀的濃度減少了，從而使除酸效果降低了。
　　試驗表明，隨著水的pH值升高，除酚效果也隨之提高，如圖2所示。

　　腐植質是天然水中經常存在的天然有機物。試驗表明，由于腐植質的存在，除酚效果降低了，如圖3所示。這是由于腐植質作為一利還原性物質，要消耗掉一部分高錳酸鉀所致。由圖可見，富里酸對除酚效果的影響要稍大于腐植酸。

　　試驗表明，水中的二價鐵和硫化氫，對高錳酸鉀除酚效果有重大影響，這是由于二價鐵和硫化氫是強還原物質，高錳酸鉀只在氧化二價鐵和硫化氫以后，才氧化苯酚。試驗結果如圖4。部分地下水中含有二價鐵和硫化氫，所以用高錳酸鉀去除地下水中微量苯酚時，需要增大高錳酸鉀投加量。

　　地下水中的錳一般為二價錳。地面水有時也含二價錳。高錳酸鉀氧化二價錳，要比氧化二價鐵困難得多，所以對除酚效果的影響也較小，如圖4所示。沈陽市部分地下水由于受污染而含苯酚，含量有的達數ppb。該市某井水中含錳量為1.85ppm，pH為6.8，水溫10.5℃。向水中投加0.12ppmKMnO 4 ，經60min氧化反應，可使苯酚濃度由5ppb降至2ppb以下，除酚效果良好。
　　試驗表明，離子濃度在0~10ppm范圍內、離子濃度在0~20ppm范圍內、離子濃度在0~20ppm范圍內、硬度在5~30 度(德國度)范圍內，以及三價鐵的存在，對高錳酸鉀除酚效果基本上無影響。
　　綜上所述，地面水中影響高錳酸鉀除酚效果的物質，主要是渾濁物質的腐植質；地下水中則主要是二價鐵和硫化氫。所以，去除水中微量苯酚所需高錳酸鉀投加量，一般與水質有關，應由試驗來確定。但受污染的飲用水水源中，苯酚濃度在大多數情況下小于10ppb，對于一般渾濁度和腐植質含量的地面水，和不含二價鐵和硫化氫的地下水，高錳酸鉀投加量為0.1~0.5ppm便能獲得滿意效果。
　　高錳酸鉀氧化法去除飲用水中微量苯酚，不改變常規凈水工藝流程，不增加大型處理構筑物，投量少，成本低，簡便易行，是一種有希望的飲用水除酚方法。
　　*國家自然科學基金資助項目