[发明专利]一种高pH源水的氧化过滤除锰除铁方法

说明书

本发明公开了一种高pH源水的氧化过滤除锰除铁方法，适用于pH＞8.5的源水处理，所述方法的工艺步骤包括：源水→一级泵站→配水井→预氧化池→混凝剂混凝→高密度沉淀池→过滤池→消毒→清水池→二级泵站→用户，其中，在一级泵站处投加ClO₂进行预氧化，在预氧化池中投加KMnO₄进行预氧化。与现有技术相比，该方法采用先ClO₂后KMnO₄分段联合预氧化方法，不仅可以有效去除锰铁，减少色度、臭味、去除有机物和灭藻等，还能够通过预氧化控制和削减消毒副产物产生。由于KMnO₄药剂投加量少，后续无需活性炭脱色，也无需额外投加药剂降低源水的pH值。

技术领域

本发明涉及的是饮用水净化处理工艺的技术领域，尤其涉及的是一种高pH源水的氧化过滤除锰除铁方法。

背景技术

目前，湖泊水库源水锰浓度超标现象普遍，尤其是夏季温度高的季节。通常由于水温高造成藻类生长等因素，源水pH值一般也较高。合肥某水库源水夏季锰浓度常常在0.2-0.5mg/L，极端值达到0.77mg/L；pH常常达到8.5-9.0左右，最高达到9.22。目前，针对高pH、高锰铁、受有机物污染的源水还没有成熟的净水处理工艺。饮用水除锰除铁方法较多，自然曝气氧化法是最传统的一种，但是限于O₂的氧化能力，对锰去除效果有限；催化氧化接触法受滤料的限制，冲洗强度较难把握，滤池也容易出现锰浓度反而增加的情况(滤料出现锰释放)；生物接触法处理能力弱，对于高含锰水效果不明显，目前技术也不够成熟。投加化学氧化剂应用普遍，液氯氧化锰的速度慢、效率低，且作为预氧化剂，副产物问题突出；臭氧的氧化能力很强，但是操作不当可能将Mn²⁺氧化为MnO₄^-，导致出水色度明显，且运行费用大；KMnO₄较为经济有效，一般适宜于中性或弱酸性水，其在高pH条件下对Mn²⁺的氧化效果不佳。碱性条件下ClO₂具有最佳氧化除锰能力，反应速度快，投加量少，反应副产物少。但ClO₂对源水有机物的预氧化效果较差，投加量过多容易产生色度，且可能有亚氯酸盐和氯酸盐等问题。饮用水中微量有机污染物去除方法较多，有生物氧化、强化混凝、膜滤法、氧化法等，对浓度不大的有机物，化学氧化法简单有效，通常KMnO₄效果非常好。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种高pH源水的氧化过滤除锰除铁方法，以提供一种针对高pH源水的高效除锰除铁的方法，且能够抑制消毒副产物的产生。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种高pH源水的氧化过滤除锰除铁方法，适用于pH＞8.5的源水处理，所述方法的工艺步骤包括：源水→一级泵站→配水井→预氧化池→第一反应池(混凝)→高密度沉淀池→过滤池→消毒→清水池→二级泵站→用户，其中，在一级泵站处投加ClO₂进行预氧化，在预氧化池中投加KMnO₄进行预氧化，具体包括以下步骤：

(1)将待处理源水通过一级泵站输入配水井中，其中，在一级泵站处投加ClO₂；ClO₂与Mn²⁺和Fe²⁺反应如下：2ClO₂+5Mn²⁺+6H₂O＝5MnO₂+2HCl+10H⁺；ClO₂+5Fe²⁺+13H₂O＝5Fe(OH)₃+HCl+10H⁺，在碱性条件下ClO₂将Mn²⁺氧化为MnO₂胶体，将Fe²⁺氧化成Fe(OH)₃，从而在后续混凝沉淀中被去除，反应过程有酸释放，可降低水的pH值；