許國仁 李圭白
哈爾濱工業大學

　　[提要]在對高錳酸鉀復合藥劑去除水中微量有機污染物研究中發現：高錳酸鉀復合藥劑預處理工藝在強化混凝、取代預氯化、去除水中嗅味和藻類、去除微量有機污染物的效果十分理想。對有機污染物的去除效果要遠遠好于單獨投加聚合氯化鋁或預氯化工藝對有機污染物的去除效果。
　　[關鍵詞]飲用水 有機污染物  高錳酸鉀復合藥劑  預氯化 嗅味 藻類 強化混凝

　　一、前言

　　當前我國現代化建設正在快速發展，但是環境保護、污染治理的工作卻未能及時跟上，導致了我國城市污水和工業廢水絕大多數未經處理就直接排入水體，使城鎮水域90%以上遭到不同程度的污染，而且水源污染面積在不斷擴大，水源污染情況不斷惡化。已經到了嚴重危害人民身體健康和生產、生活的地步了。
　　近年來，對我國主要水體進行了污染情況的調查，長江、黃河、淮河、珠江、遼河、松花江、太湖、巢湖、滇池等主要水體都受到了不同程度的污染，都檢測出多種有機物，其中有些是EPA規定的優先檢出物，對人體有致癌、致畸、致突變的危害。
　　水源由于受到污染，因此水中含有大量有機污染物，其中有許多物質能對人體產生致癌、致畸、致突變的結果，對人體危害非常大。受到污染的水源同時極易產生大量的藻類繁殖，并常帶有嗅味。
　　受到污染的源水經過目前傳統凈水工藝處理后，存在許多問題：
　　1、不僅不能有效地去除水中的有機污染物，反而會增加致癌、致畸、致突變物質；廠的Ames致突變試驗一般仍呈陽性：（一種國際上普遍采用的毒理學檢測指標，一般認為陽性對人體有潛在的危害，陰性對人體無潛在的危害）。
　　2、由于有機污染物的大量存在，混凝劑的耗量大大增高，水質指標在達到了現行國家生活飲用水衛生標準時，處理成本也同時增加；
　　3、水體受到污染，氮、磷、鉀等營養物質含量的增高，導致水體的富營養化。由于有機污染的存在而大量繁殖的藻類，無法徹底去除，并在氯化過程中，產生大量對人體有害的致癌物質；
　　4、出廠水的嗅味一般無法徹底去除，有時反而有加重的現象，達不到感官的基本要求。
　　所以受到污染的源水雖經處理，水質指標即使達到了現行國家生活飲用水衛生標準，飲用這樣的自來水仍然是對人體有害的，同時，水處理成本也大大增加了。
　　高錳酸鉀復合藥劑由高錳酸鉀（主劑）和其它多種藥劑（輔劑）組成。其主要機理是高錳酸鉀主劑在預處理中對水中微量有機污染物的去除具有極好的協同作用。1992年，作者首次發現了高錳酸鉀復合藥劑及其在水處理中的除污染、助凝、取代預氯化、減少氯仿生成量等方面的優異表現，并隨后對這一發現進行了系統研究：1、高錳酸鉀復合藥劑預處理去除水中有機污染物的種類和數量；2、高錳酸鉀復合藥劑預處理去除水中藻類；3、高錳酸鉀復合藥劑處理去除水中嗅味；4、高錳酸鉀復合藥劑預處理去除水中氨氮；5、高錳酸鉀復合藥劑預處理助凝取代預氯化、助濾、降低混凝劑耗量；6、高錳酸鉀復合藥劑預處理減少氯仿生成量；7、高錳酸鉀復合藥劑預處理衛生毒理學飲用水安全性；8、高錳酸復合藥劑高錳酸鉀復合藥劑的最佳配比、高錳酸鉀復合藥劑溶解、投加和防腐；9、高錳酸鉀復合藥劑投加系統的自動控制；10、高錳酸鉀復合藥劑自動投加系統的技術經濟比較等方面進行了系統的研究。發現高錳酸鉀復合藥劑預處理工藝在上述諸多方面的研究中都具有優良的性能。本方是從幾個主要方面對高錳酸鉀復合藥劑對水中微量有機污染物去除交通的研究。

　　二、高錳酸鉀復合藥劑對水中藻類和嗅味去除效果的研究

　　1、試驗背景與方法
　　本試驗以黃河下游取自黃河的水庫水作為研究對象，主要進行了水中嗅味和藻類去除效果的研究，并檢測了其它的常規化學指標。
　　黃河斷流時間不斷的延長，迫使黃河下游以黃河為主要水源的各個城市不得不修建蓄水庫，在黃河豐水期引黃河水進入蓄水庫，蓄水庫以備黃河斷流期使用。黃河下游近年來有機污染日益加重，加之蓄水庫一般較淺，夏季陽光充足，溫度較高，藻類易繁殖，并產生嗅味，在冬季有加重的趨勢。
　　生產性試驗是在Z市的一座黃河水廠進行的。該廠將黃河引入蓄水廠水源，由于水源受到污染。夏季藻類較多，水中嗅味很大，單獨投加混凝劑不能有效除臭除味，預氯化后嗅味更大，居民反映強烈。
該廠為了改變這種狀況，引入了高錳酸鉀復合藥劑處理技術，圖1是該廠的工藝流程。

  　　試驗是自季在生產運行中進行的。水溫26℃，源水藻類：2000-3000*10⁴個/L，嗅味為2級，濁度為8.3--10度，CODMN：6.0mg/l，PH：9.0。試驗考察新、老處理工藝對水中的嗅味、藻類、濁度、CODMN等的去除效果。每試驗一種工藝都穩定8--12小時，然后進行取樣檢測。藻類的檢測采用顯微鏡數的方法；嗅味和檢測方法采用加熱超過60℃，多人檢驗，取平均值的方法；濁度、COD_Mn的檢測采用標準檢測方法進行。
　　2、試驗結果與分析
　　表1是高錳酸鉀復合藥劑去除嗅味試驗結果，從中可以看出，單獨使用聚合氯化鋁（PAC）對除嗅味基本無效，進水嗅味2級，濾后嗅味水仍為2級。高錳酸鉀復合藥劑預處理，在投量僅為0.24kg/kt,PAC投量僅為2.7kg/kt時就獲得了優異的效果，濾后水的嗅味為0級，對嗅味的去除率達到100%，遠好于單獨PAC5.4kg/kt對嗅味的去除效果，而混凝劑的耗費量僅為其一半。

　　圖2是高錳酸鉀復合藥劑卻除藻類試驗結果，從中可以看出，（圖中序號所代表的工藝流程同表1，以下同）高錳酸鉀復合藥劑（CP）對藻類的去除效果較單獨PAC要好，高錳酸鉀復合藥劑（CP）對或類的去除率：濾后水為80%--92%，其中兩種配比和投量較佳的高錳酸鉀復合劑對藻類去除的效果都在85%以上，最高達到92%，而高錳酸鉀復合藥劑的投量僅為0.24-0.5kg/kt，混凝劑（PAC）的投量為2.7-5.4kg/kt。而單獨投加PAC5.4Kg/kt時，對藻類的去除率：濾后水為54.72%。

　　圖3是高錳酸鉀復合藥劑去除水CODNn試驗結果,從中可以看出,高錳酸鉀復合藥劑（CP）對水中CODNn的去除效果也很好，（PAC：5.4kg/kt,CP:0.5kg/kt),CODNn去除率：濾后水達到47.92% 。單獨聚合氯化鋁混凝（PAC：5.4kg/kt)對CODNn的去除率:濾后水達到18.17%。表明高錳酸復合藥劑對有機物的去除率相對也是較高的。

 　　圖4是高錳酸鉀復合藥劑助凝去除水中濁度試驗結果，可以看出，高錳酸鉀復合藥劑（CP）助凝水中濁度的去除效果十分顯著（PAC：5.4kg/kt,CP:0.5kg/kt)，濁度去除率：濾后達到90-97%，單獨聚合氯化鋁混凝（PAC：5.4kg/kt)對濁度的去除率：濾后水達到60%。

　　圖5是高錳酸鉀復合藥劑預處理對水中PH值影響的試驗結果，從中可以看出，高錳酸鉀復合藥劑（CP）預處理可使水的PH值有所降低（PAC：5kg/kt,CP:0.5kg/kt),從源水PH：9.0降低到濾后水PH：7.89；單獨聚合氯化鋁混凝（PAC：5.4kg/kt)濾后水PH：8.52。

　　三、高錳酸鉀復合藥劑對水中微量有機污染物去除效能的研究

　　1、試驗方案與過程
　　飲用水的源水在低溫低濁且受到嚴重污染的條件下是公認難處理的水體，一般情況下，低溫低濁高污染水的處理效果最差，溫度升高同樣污染的條件下，處理效果會好此。本研究選擇了低溫低濁高污染這一最不利條件進行水中微量有機污染物去除的研究。由于低溫環境生物處理工藝不能適應，自氧氧化處理工藝價格昂貴，因此本研究針對低溫低濁高污染水體重點考察了單獨投加聚合氯化鋁處理工藝、預氯化與聚合氯化鋁共同處理工藝、高錳酸鉀預處理與聚合氯化鋁共同處理工藝、高錳酸鉀復合藥劑預處理與聚合氯化鋁共同處理工藝對水體中的有機物的種類和數量的去除效果。發現高錳酸鉀復合藥劑預處理與聚合氯化鋁共同處理工藝對水體中的有機物的種類和數量具有非常優異的去除效果。
　　原水水樣取自松花江哈爾濱段，試驗在1997年冬季進行，也就是松花江枯水期，水質污染較為嚴重的時期。原水水質：CODNn：6.4mg/l；濁度：20度左右；PH：7.2-7.3；溫度：0℃；色度：40度左右。
　　由于源水溫度極低，濁度較低、水質污染較重，屬于典型的低溫低濁污染重難處理的水體，選擇低溫低濁污染較重時期的水體進行處理，具有多方向的重要意義。
　　本次試驗重點考察源水、單獨投加聚合氯化鋁、預氯化與聚合氯化鋁共同處理、高錳酸鉀預處理與聚合氯化鋁共同處理、高錳酸鉀復合藥劑預處理與聚合氯化鋁共同處理后的濾后水體中的微量有機物的數量和種類，通過分析和比較，得出了不同工藝對水中有機物去除的不同性能的評價結論。
　　1）水樣的處理工藝過程
　　原水水樣在投入藥劑混凝之后，經過1分鐘的快速混合和反應，然后經過10分鐘的絮凝反應，40分鐘沉淀，然后進行過濾，濾速為15m/h，取濾后水進行富集。
　　本次試驗的化學藥劑高錳酸鉀采用化學分析純試劑；次氯苯酸鈉采用液體分析純試劑；聚合氯化鋁采用唐山產的聚合氯化鋁，性能較為穩定；高錳酸鉀復合藥劑采用分析純試劑。
　　水樣編號、聚合氯化鋁的投加量、高錳酸鉀的投加量、氯的投加量、高錳酸鉀復合藥劑的投加量等數據詳見下表：

　　2）水樣的富集與濃縮
　　富集水樣體積為18L，富集的樹指采用XAD-2樹指，使用前用重蒸乙醚、二氯甲烷、甲醇分別在索氏提取器中提取8小時，將樹指保存在甲醇中備用，富集前采用濕法裝柱。
　　吸附柱采用特制玻璃柱，規格為φ10mm*200mm，在吸附柱底部塞入經高溫處理過的玻璃棉，濕法裝入8cm的樹脂，然后在樹脂上部塞入一些玻璃棉，打開活塞放出甲醇，同時用二次蒸餾水反復沖洗，關閉活塞，使液面高于樹脂的高度。
　　水量一般控制在40——50ml/min，富集18L水樣之后，關閉活塞停止富集。富集柱中保持一定的水樣，密封后等待洗脫。
　　本次試驗采用乙醚進行洗脫洗（脫用的乙醚是經過二次蒸餾的分析純乙醚），洗脫時先將吸附柱中的水吹干凈然后用乙醚約50ml浸泡20分鐘，然后用碘鉀搜集，重復三次。
　　將待濃縮的洗脫液先進行脫水處理，用經過高干燥的無水硫酸鈉進行脫水作用，然后使用旋轉薄膜蒸發器在40度時濃縮到1ml，進行有機物測定。在進行有機物的測定時，再將1ml的樣品濃縮至0.31ml。
　　3）水樣的測定
　　有機物的分析采用HP5890-5971GC/MS進行分析，儀器條件：
　　色譜條件：HP-5MS柱，柱長：30米，內徑：0.25mm，載氣：He。進樣溫度250℃，接口溫度：280℃。進樣量：0.2μl,柱溫起始：50℃，保持5min，以5℃/min速度升至200℃保持1min，再以10℃/min，升值280℃，保留10分鐘。
　　質譜條件：離子源溫度：180℃，電離方式EI，電子能量：70ev，前級壓力：60mTor掃描質量范圍：50-55℃。
　　2、試驗的結果與分析
　　XGR-10，XGR-2D，XGR-3D，XGR-4D，XGR-5D分別為源水，單獨投加聚氯化鋁、預氯化與聚合氯化鋁共同處理，高錳酸鉀預處理與聚合氯化鋁共同處理、高錳酸鉀復合藥劑預處理與聚合氯化鋁共同處理后的濾后水的重建總離子流質量色譜圖。表2為不同得理工藝的濾后水中有機物數量及峰面積；表3為不同處理工藝的濾后水中的有機物種類和濃度。

　　從表2中可以看出，源水檢出有機物數量為153個，源水+PAC為137個；源水+PAC+CL2為99個，源水+PAC+KMn04為84個；源水+PAC+CP為51個。不同處理工藝的有機物數量與源水比較的去除率分別為：源水+PAC為10.5%；源水+PAC+CL2為35.3%源水+PAC+KMn04為45.1%；源水+PAC+CP為66.7%。
　　不同處理工藝濾后水的有機物峰面積與源水比較分別為：源水+PAC為28.7%，源水+PAC+CL2為20.9%，源水+PAC+KMn04為17.8%，源水+PAC+CP為6.1%。去除率相應達到：源水+PAC為72.3%；源水+PAC+CL2為79.1，源水+PAC+KMn04為82.2%；源水+PAC+CP為93.9%。這意味著高錳酸鉀復合藥劑預處理能夠在低溫低濁高污染的水質情況下將濾后水的有機物的數量降低2/3，檢測出的有機物的濃度降低93.9%，相當于較源水降低了一個數量級。
　　從表3中可以看出，幾種處理工藝都對種類和濃度有去除作用，其中高錳酸鉀復合藥劑在這幾種工藝中，效果是理想的。在對水中有害污染物的去除效果方面，發現：1、稠環芳烴與雜環化合物在源水中占的比例為18%，高錳酸鉀復合藥劑預處理（濾后水）占源水的比例為1.72%，約為源水中稠環芳烴與雜環化合物的1/10，去除率為90.4%；2、鹵代烴占源水的比例為2.42%，高錳酸鉀復合藥劑預處理（濾后水）鹵代烴的檢出濃度在儀器檢出線以下，相漢于完全去除了鹵代烴；3、硝基化合物占源水的4.27%，高錳酸鉀復合藥物預處理（濾后水）硝基化合物的濃度為源水的0.24%，去除率為94.4%；4、高錳酸鉀復合藥劑預處理對本分類的去除效果也很理想，其中源水中酚類占3.4%，高錳酸鉀復合藥劑預處理（濾后水）酚類的檢出濃度在儀器檢出線以下。

　　四、高錳酸鉀復合藥劑對水中致突變性物質去除作用的研究

　　1、水樣的處理和富集
　　水樣的處理和富集方法與GC-MS測試的水樣處理方法相同，每個檢測水樣體積為200L。
　　2、水樣Ames試驗
　?。?）檢樣處理：乙醚洗脫后的有機富集物經K.D濃縮器濃縮，然后用二甲基亞硯溶解，稀釋成不同的濃度，4℃冰箱保存備用。
　?。?）測試用菌株：鼠傷寒沙門氏菌（組氨酸缺陷型）：TA98、TA100直接由美國加利福尼亞大學Ames實驗室提供，經菌種特性鑒定，各項遺傳學性狀均合格后，與試驗前一天37℃振蕩培養過夜，是菌液濃度達到1--3X10⁸個/ml，作為試驗用菌液。
　?。?）對照物：
陰性對照物：二甲基亞砜（DMSO），為檢樣及陽性對照之溶劑。
陽性對照物：敵克松（Dexon)。
（4）試驗方法：向充分溶化好45℃保溫的頂層培養基中加入增菌液0.1毫升，檢樣0.1毫升，立即混勻，迅速侄晨底層培養基上，均勻鋪平。終劑量為7、5、3、1L/皿，另設陰性對照和陽性對照，待頂層凝固后翻轉平皿于37℃溫箱中培養48小時后，記數回變菌落數。每次做兩塊平行皿，重復三次，計算平均回變菌落數。
（5）結果判斷：試驗結果以單位體積的水（L）所引起的回復突變的菌落數表示?；貜屯蛔兙鋽档扔诨虺^自發回變菌落數的2倍，即可判斷為陽性結果。
3、試驗結果與分析
高錳酸鉀復合藥劑處理與單純混凝劑處理后的濾后水與氯化消毒后水的測試證明在各處理階段所取的水樣加S₉均表現為陰性，試驗結果從略。水樣只對加S₉均表現線形關系，表明該水源的水體和水處理各個階段都表現為主要含有直接移碼型和直接堿基置換型質突變物質。

　　五、高錳酸鉀復合藥劑預處理強化混凝效能的研究

　　1、試驗方案與過程
　　地表水中的有機污染物的有機污染物的大量存在，對水體中物質的組成和體系的各種平衡都產生了重要的影響。這些天然有機污染物能起到分散劑作用，阻礙顆粒間的結合過程^|4||5|。
　　有機污染物在水中的大量存在，使得傳統工藝只有50-60%的濁度去除率。用增加混凝劑投量的方式來改變處理效果，不僅是處理成本升高，而且使水中金屬離子濃度增加，不利于用水居民身體健康^|6|。
　　采用預氯化，可以去除一定的有機物和起到一定的助凝作用。但是會產生大量的鹵代有機物，這些物質在混凝聚力、沉淀及過濾過程中也不能得到有效的去除^|7|。目前，國外還有采用臭氧預處理技術進行除污染和助凝的，雖具一定效果，但由于其設備和運行費用昂貴，在發展中國家難于推廣。
　　本研究的目的是考察高錳酸鉀復合藥劑在水處理中強化混凝和取代預氯化的性能。
　　生產性實驗是在D市一地面水廠進行的。該廠以附近的地面水庫為水源。近年來，由于居民生活污水和工業廢水的排入，水源受到嚴重的污染，其中一月份的原水全分析報告中的CODCr值高達39.5mg/L，而水中的濁度僅為幾十度。這種高有機物含量的地表水在低溫低濁暑期是一種比較難以處理的水。實驗共進行了二年的時間，分別選擇在2月，4月，10月末至11月，和12月末至1月，基本上都是水質最難處理的低溫低濁。同時，水質，水溫，PH值，濁度相對穩定，便于進行對比試驗。
　　圖1為該廠的工藝流程圖，設計水量為10萬噸/日，具有兩套平行的水處理系統，工藝相同，設計參數相同。試驗采用調整兩套流程使其水量相同其它工況基本相同的方法，進行對比試驗。
　　2、高錳酸鉀復合藥劑強化混凝試驗結果與分析
　　本試驗進行的時間選擇在2月、4月、10-11月、1月，基本上都是水質最難處理的低溫低濁時期。同時，水質、PH值、水溫、色度、濁度相對穩定，便于進行對比試驗。試驗條件見表1。

　　圖2、圖3、圖4和圖5分別為2月、4月、10月和1月高錳酸鉀助凝、高錳酸鉀復合藥劑助凝和預氯化助凝的部分觀測結果。

　　圖2所示的為2月份高錳酸鉀助凝、高錳酸鉀復合藥劑助凝和預氯化助凝的部分觀測結果。

　　試驗中，由于原水處于低溫低濁且有機物含量很高的狀態。因此，混凝劑的用量（單耗）相對于一般的地表水處理藥高，經過對比試驗，得到本次試驗聚合氧化鋁PAC的起始投加量為87mg/L。
　　在高錳酸鉀助凝試驗中，我們固定PAC投量為87mg/L，改變高錳酸鉀投量（一次為1.9mg/L、2.8mg/L、4.8mg/L），考察其對助凝效果的影響。從圖中可以看出，高錳酸鉀助凝較預氯化助凝使沉后水濁度降低4-6度，但存在一個最佳投藥點（實際上是一個最佳投加范圍），在這一范圍內，助凝效果最好，超過這一范圍后，投量過高或過低，效果都要下降。
　　在高錳酸鉀復合藥劑助凝試驗中，我們固定復合藥劑中輔劑投量（5mg/L)和PAC投量（87mg/L），改變高錳酸鉀的投量，結果發現，高錳酸鉀復合藥劑助凝較高錳酸鉀助凝曲線沉后水余濁下降1.5-2.0度，效果更好，而且，高錳酸鉀復合藥劑助凝時，仍和高錳酸鉀單獨助凝時，最佳投量范圍相同。
　　為了考察預氯化與高錳酸鉀復合藥劑助凝在相同出水濁度情況下的藥劑耗費量，我們在預氯化試驗中（投氯量5.2mg/L）不斷增加PAC投量，結果發現，PAC投量從87mg/L增至152mg/L，仍未達到高錳酸鉀復合藥劑的助凝效果。而在相同PAC投量（均為87mg/L）時，高錳酸鉀復合藥劑助凝KMnO₄2.8mg/L、輔劑XY5mg/L）較預氯化助凝C1₂為5.2mg/L）沉后水余濁度要降低8度左右。

  　　圖3所示的數據為4月份高錳酸鉀助凝、高錳酸鉀復合藥劑量助凝和預氯化助凝的部分觀測結果。
　　本次試驗在優選出高錳酸鉀的最佳投量為1.9mg/L和PAC最初投量為65mg/L后，接著進行了復合藥劑不同配比的試驗，結果發現在復合藥劑的輔劑投量較小的范圍內（PAC65mg/L、主劑KMnO⁴1.9mg/L、XY2.2mg/L）助凝效果最佳，輔劑投量增后，效果反而下降，復合藥劑的最佳配比與水質有關系。
　　為了考察在相同出水濁度情況下，不同處理技術的藥劑耗費量，我們固定投氯量（7.8mg/L），增加PAC投量。結果發現，預氯化工藝中，PAC從65mg/L增加至152mg/L后，沉后水余濁有所降低，但仍未達到高錳酸鉀復合藥劑的助凝效果（PAC65mg/L、主劑KMnO₄1.9mg/L、XY2.2mg/L），預氯化沉后水余濁（PAC152mg/L)仍高于高錳酸鉀復合藥劑助凝（PAC65mg/L）沉后水余濁3-4度。而在相同的PAC投量65mg/L時，預氯化助凝（Cl₂7.8mg/L)沉后水余濁較高錳酸鉀復合藥劑助凝劑高出7-8度。

　　圖4所未的數據為10月份高錳酸鉀助凝、高錳酸鉀復合藥劑助凝和預氯化助凝的部分觀測結果。
　　由于原水中CODcr值很高，因此，本次預氯化的氯投量選擇為10.5mg/L，PAC的投量為92.4mg/L作為起始投量，本次試驗經過對比觀察認為高錳酸鉀助凝的投量為1.53mg/L左右效果較好。由試驗結果可以看出，高錳酸鉀復合藥劑和預氯化助凝在達到相同出水濁度時，高錳酸鉀復合藥劑助凝（PAC92.4mg/L,KMnO₄1.53mg/L,輔劑1.8mg/L)較氯化（PAC142.5mg/L,Cl₂0.5mg/L)助凝PAC投量減少50.1mg/L，經濟效益十分顯著。
　　在圖5所示的試驗著重考察了在相同出水濁度情況下，PAC耗費量的情況。由于本次試驗中氯的投量高達14.1mg/L。因此，預氯化工藝中，助凝效果有一定改善。我們一方面不斷改變高錳酸鉀復合藥劑中主要輔劑的配比，尋找最佳配比范圍，使其助凝效果最明顯。另一方面，我們又不斷地加大預氯化工藝中PAC的投加量，使其出水濁度進一步降低。當兩個工藝中沉濁度基本相同時，我們發現，高錳酸鉀復合藥劑量（KMnO₄2mg/L,XY1.76mg/L,PAC投量85mg/L）預處理的PAC投量較預氯化（Cl₂14.1mg/L、PAC102mg/L）減少17mg/L。同時，還觀察到，在相同的PAC投量情況下，預氯化（Cl₂14mg/L、PAC85mg/L）較高錳酸鉀復合藥劑（KMnO₄mg/L,XY1.76mg/L,PAC投量85mg/L)沉淀后出水濁度高出5度左右。可見高錳酸鉀復合藥劑的助凝效果是非常好的。

　　3、高錳酸鉀復合藥劑助凝和預氯化助凝對水中一些化學指標的影響。
　　表2為4月、10月、1月高錳酸鉀復合藥劑預處理和預氯化對水中耗氧量（CODcr）、三氮、總錳、氯仿等化學指標的影響。從表2中可以看出，原水的COD值很高，4月COD_Mn為10.9mg/L,10月為52.42mg/L，經過預氯化和高錳酸鉀復合藥劑預處理后，CODcr值均有所降低。其中預氯化以后，沉后水COD值平均降低29.0%。高錳酸鉀復合藥劑預處理后，沉后水COD值平均降低34.7%?？梢钥闯觯咤i酸鉀復合藥劑預處理對水中有機物的去除效果較預氯化為優。
　　從兩種處理工藝對水中殘余總錳的含量影響可以看出，無論是預氯化還是高錳酸鉀復合藥劑預處理都可以使水中錳的含量低于國家飲用水標準。
　　水中三氮肥經過兩種工藝的預處理后，均有所降低。

　　注：1、ND表示所檢測項目的濃度在儀器檢測線以下；2、由于篇幅所限其它化學指標略去；3、表為數據表示平行樣的平均數值。

　　高錳酸鉀復合藥劑預處理技術的另一個很大的優點就是能夠有效地控制氯仿的生成量。在氯化副產物，都已氯仿的生成量作為指標來衡量。反復的試驗確認，在高錳酸鉀復合藥劑的適當配比范圍內，對原水進行預處理后，沉后水中氯仿的濃度可降到儀器檢測線以下。
　　這一結果對于目前給水處理界普遍關心的“利用新的預處理工藝代替預氯化，減少氯仿生成量”的課題來說，高錳酸鉀復合藥劑預處理技術可以說是一個可喜的發現。
　　4、高錳酸鉀復合藥劑和預氯化處理技術的經濟效益分析。
　　表3所列出的各種數據是以兩種預處理技術在達到或接近相同沉后出水濁度情況下，藥劑耗費量的比較。其中，水量以10萬m/d規模計，氯的價格1500元/t，高錳酸鉀價格為8000元/t，復合藥劑輔劑3000元/t，混凝劑2200元/t。我們從表中可以清楚地看到高錳酸鉀復合藥劑預處理技術在助凝方面具有優越的性能，較預氯化工藝年平均節約藥劑費用28.72%。以10萬m3/d的水廠計，一年可以在藥劑方面節約人民幣312.44萬元。（由于在許多情況下，預氯化沉后出水濁度不能達到高錳酸鉀復合藥劑的助凝效果，所以藥劑實際節約要較上述值略高。）

　　六、結語

　　在對高錳酸鉀復合藥劑（CP）預處理工藝進行多次不同時間、不同水體的室內試驗和生產性試驗的系統研究中，可以看出高錳酸鉀復合藥劑（CP）預處理工藝在給水處理除污染深度處理方面具有諸多優異的表現：1、高錳酸鉀復合藥劑（CP）預處理能大量去除水中有機污染物的種類和數量，濾后水色質聯機檢測出的有機污染物種類和數量較源水能夠去除66%，對檢測出的有機污染物的濃度值可以降90%以上（松花江水）；2、高錳酸鉀復合藥劑量（CP）預處理能比較徹底的去除水中的藻類，濾后水藻類去除率為源水的85-95%（黃河下游水庫水）；3、高錳酸鉀復合藥劑量（CP）預處理能基本上去除水中嗅味，濾后水基本上能達到0級水平（黃河下游水庫水）；4、高錳酸鉀復合藥劑（CP）預處理能大幅度去除水中的氨氮，去除率：30-50%（嫩江水庫水）；5、高錳酸鉀復合藥劑（CP）預處理助凝可以完全取代預氯化、并具有比預氯化更優良的助凝、助濾效能，在出水濁度相同的條件下，混凝劑耗量較預氯化可以降低15-40%（嫩江水庫水、黃河下游水庫水）；6、高錳酸鉀復合藥劑（CP）預處理在減少氯仿生成量方面對氯仿的去除效果可以達到儀器檢出線以下的水平（嫩江水庫水）；7、高錳酸鉀復合藥劑（CP）預處理出水水質指標經毒理學Ames試驗檢測，達到飲用水衛生毒理學安全性指標的要求（松花江水）；8、高錳酸鉀復合藥劑（CP）預處理工藝在技術經濟比較方面具有優良的表現，在與單獨的混凝處理工藝（嫩江水庫水、松花江水、黃河下游水庫水）、預氯化助凝與混凝劑聯用處理工藝（嫩江水庫水、松花江水、黃河下游水庫水）、粉末活性炭與混凝劑聯用處理工藝（松花江水）、臭氧與混凝劑聯用處理工藝等工藝進行經濟比較時，發現在相同出水濁度或水質的條件下，費用不僅不增加反而會降10-100%。
　　有理由認為，高錳酸鉀復合藥劑預處理工藝作為飲用水除污染深度處理的一種全新工藝，已經完成成熟。高錳酸鉀復合劑（CP）預處理工藝在給水處理除污染深度處理方面由于具有諸多優異的表現，因而，作為飲用水除污染深度處理的一種全新工藝，具有良好的發展前景。

　　參考文獻

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