在線(xiàn)總錳分析儀在水廠除錳工藝中的應(yīng)用

1、在線(xiàn)總錳分析儀在水廠除錳工藝中的應(yīng)用在線(xiàn)總錳分析儀在水廠除錳工藝中的應(yīng)用周榮斌（浙江黃巖自來(lái)水公司浙江臺(tái)州318020）摘要：利用在線(xiàn)總錳分析儀對(duì)水廠除錳工藝進(jìn)行全過(guò)程監(jiān)測(cè)，結(jié)果表明該儀器可以快速便捷地測(cè)定水中錳離子含量，檢測(cè)結(jié)果與化驗(yàn)室人工檢測(cè)結(jié)果基本相同。通過(guò)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)凈水過(guò)程的錳含量，更能保障飲用水安全，降低人工檢測(cè)強(qiáng)度，為自來(lái)水的運(yùn)行管理提供有效幫助。關(guān)鍵詞：在線(xiàn)監(jiān)測(cè)除錳檢測(cè)高錳酸鉀0前言錳元素廣泛存在于自然界中，其在天然水源中的

2、分布情況如下：錳常見(jiàn)的為四種價(jià)態(tài)，其中＋6與＋7價(jià)態(tài)的錳在天然水中非常不穩(wěn)定，可以認(rèn)為不存在。＋2價(jià)態(tài)錳溶于水中是去除的主要對(duì)象，＋4價(jià)態(tài)錳則常以固體（MnO2）及其水合物的形式懸浮于水中，其在水中的溶解度極低不足危害。另外據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道其在無(wú)氧或強(qiáng)酸環(huán)境下，所有的錳都會(huì)轉(zhuǎn)化為可溶性的錳。人體攝入錳過(guò)量時(shí)，會(huì)造成中樞神經(jīng)病變，長(zhǎng)期飲用高錳水會(huì)損害身體健康。在給水系統(tǒng)中，鐵錳離子過(guò)量會(huì)造成輸配水管道嚴(yán)重結(jié)垢，使水著色、有味而致人厭惡。鑒于錳超

3、標(biāo)的種種危害，我國(guó)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB38382002和《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)》GB57492006分別規(guī)定水源水和生活飲用水中錳的標(biāo)準(zhǔn)限值都為0.1mgL。近年來(lái)在510月期間，臺(tái)州地區(qū)水庫(kù)的中下層水易出現(xiàn)季節(jié)性錳含量超標(biāo)。變化原因?yàn)闅鉁厣咭鹚鏈囟壬?，水體出現(xiàn)溫度分層現(xiàn)象，上層低密度水中的氧進(jìn)入水中，而底層水中的溶解氧逐漸消耗掉，厭氧菌大量繁殖，還原水體中的無(wú)機(jī)鹽，使底泥釋放出大量的溶解性錳、氨氮和硫化物等還原性物質(zhì)進(jìn)入水體，

4、造成季節(jié)性的錳超標(biāo)。[1]如果不加以處理，則會(huì)造成出廠水、管網(wǎng)水錳超標(biāo)，對(duì)城市供水安全造成一定的影響。1、除錳工藝除錳主要是去除水源水中溶解態(tài)的＋2價(jià)態(tài)錳，目前去除原水中的錳主要采用接觸氧化、曝氣氧化、藥劑氧化、生物除錳等方式。而其中又以高錳酸鉀氧化除錳應(yīng)用最為廣泛，其機(jī)理如下：2KMnO43Mn22H2O5MnO22K4H水中的溶解態(tài)二價(jià)錳氧化成四價(jià)的二氧化錳后，易于沉淀或吸附在其他物體上而自然沉淀去除，還有一部分二氧化錳到濾池后，被

5、濾砂截留而經(jīng)反沖洗沖入排水池去除。高錳酸鉀投加量過(guò)高，則會(huì)導(dǎo)致出廠水出現(xiàn)色度超標(biāo)，殘余的高錳酸鉀還會(huì)進(jìn)入供水管網(wǎng)繼續(xù)反應(yīng)，使用戶(hù)龍頭出水呈黃褐色，帶來(lái)衣料染色等不良后果。投加量過(guò)低，則不能有效去除水中的溶解錳，錳指標(biāo)無(wú)法達(dá)到國(guó)標(biāo)要求。因此錳的監(jiān)測(cè)和高錳酸鉀投加量的控制成為水廠除錳技術(shù)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。2、錳的檢測(cè)技術(shù)《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法》GB57502006中主要介紹了錳的以下4種檢3.1.1原水監(jiān)測(cè)點(diǎn)原水監(jiān)測(cè)點(diǎn)的在線(xiàn)總錳監(jiān)測(cè)儀檢測(cè)錳含

6、量數(shù)據(jù)與化驗(yàn)室人工檢測(cè)數(shù)據(jù)基本吻合，且比較穩(wěn)定。3.1.2沉后水監(jiān)測(cè)點(diǎn)相比于原水?dāng)?shù)據(jù)的一致性，而沉后水檢測(cè)數(shù)據(jù)卻差異很大，在線(xiàn)總錳監(jiān)測(cè)儀檢測(cè)數(shù)據(jù)總大于人工檢測(cè)數(shù)據(jù)，且和原水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)很接近。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)差異的原因在于預(yù)處理及工藝差別?；?yàn)室人員在沉后水取樣后，先經(jīng)過(guò)濾紙過(guò)濾，將沉后水中二氧化錳顆粒去除，再測(cè)水中的錳含量。而在線(xiàn)總錳監(jiān)測(cè)儀雖安裝有過(guò)濾器，但過(guò)濾網(wǎng)過(guò)粗，無(wú)法有效過(guò)濾二氧化錳顆粒。同時(shí)沉后水由于投加了高錳酸鉀進(jìn)行預(yù)處理后，部分

7、高錳酸鉀可能形成了Mn2，其無(wú)法經(jīng)混凝沉淀完全過(guò)濾。以上原因?qū)е铝顺梁笏i檢測(cè)數(shù)據(jù)偏大。3.1.3濾后水監(jiān)測(cè)點(diǎn)濾后水監(jiān)測(cè)點(diǎn)的在線(xiàn)總錳監(jiān)測(cè)儀檢測(cè)錳含量數(shù)據(jù)與化驗(yàn)室人工檢測(cè)數(shù)據(jù)非常吻合都為檢測(cè)低限值。濾后水的渾濁度一般都已經(jīng)低于1NTU，運(yùn)行好的水廠甚至低于0.1NTU，濾后水中基本無(wú)可見(jiàn)的二氧化錳顆粒。與出廠水監(jiān)測(cè)點(diǎn)比較，濾后水更能快捷真實(shí)反應(yīng)除錳效果，因一般濾后水經(jīng)過(guò)在清水池的流通時(shí)間約需24個(gè)小時(shí)，如果濾后水已經(jīng)監(jiān)測(cè)不到二價(jià)錳含量了，

8、則出廠水理論上也無(wú)法監(jiān)測(cè)到二價(jià)錳含量。經(jīng)上述試驗(yàn)及分析結(jié)果，最后將在線(xiàn)總錳監(jiān)測(cè)儀的監(jiān)測(cè)點(diǎn)放在原水和濾后水兩個(gè)工藝點(diǎn)。3.2兩款儀表的主要差異項(xiàng)目?jī)?nèi)容A儀表B儀表檢測(cè)方法甲醛肟分光光度法甲醛肟分光光度法所用到的試劑1、硝酸2、甲醛肟3、單乙醇胺4、乙二胺四乙酸二鈉鹽和鹽酸羥胺混合液5、錳標(biāo)準(zhǔn)溶液（國(guó)標(biāo)物質(zhì)）1、氨溶液2、甲醛肟3、還原劑（鹽酸羥胺）4、掩蔽劑（堿性的酒石酸鹽）5、錳標(biāo)準(zhǔn)溶液（國(guó)標(biāo)物質(zhì)）試劑進(jìn)樣方式蠕動(dòng)泵加注射器自動(dòng)進(jìn)樣蠕動(dòng)

9、泵自動(dòng)進(jìn)樣測(cè)量時(shí)間約50分鐘約15分鐘樣品通道1個(gè)，不能擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)1個(gè)，最多可擴(kuò)展到6個(gè)。經(jīng)過(guò)多次的比對(duì)分析，兩款儀表測(cè)量結(jié)果與水廠化驗(yàn)室的過(guò)硫酸胺分光光度法檢測(cè)及水質(zhì)中心的原子吸收分光光度法檢測(cè)結(jié)果基本一致，無(wú)顯著差異。兩款儀表都具備基本的生產(chǎn)監(jiān)控功能：具有液晶觸摸屏圖形化顯示，測(cè)量結(jié)果滾動(dòng)連續(xù)顯示，具有測(cè)量狀態(tài)、時(shí)間顯示、報(bào)警信息等，測(cè)量結(jié)果表格或圖形化顯示，并在時(shí)間區(qū)段內(nèi)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。檢測(cè)周期可任意設(shè)定，也可定時(shí)段測(cè)量。都具備標(biāo)液自動(dòng)校