在線總錳分析儀在水廠除錳工藝中的應(yīng)用_第1頁
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1、在線總錳分析儀在水廠除錳工藝中的應(yīng)用在線總錳分析儀在水廠除錳工藝中的應(yīng)用周榮斌(浙江黃巖自來水公司浙江臺州318020)摘要:利用在線總錳分析儀對水廠除錳工藝進(jìn)行全過程監(jiān)測,結(jié)果表明該儀器可以快速便捷地測定水中錳離子含量,檢測結(jié)果與化驗室人工檢測結(jié)果基本相同。通過在線監(jiān)測凈水過程的錳含量,更能保障飲用水安全,降低人工檢測強(qiáng)度,為自來水的運(yùn)行管理提供有效幫助。關(guān)鍵詞:在線監(jiān)測除錳檢測高錳酸鉀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:錳常見的為四種價態(tài),其中+6與+7價態(tài)的錳在天然水中非常不穩(wěn)定,可以認(rèn)為不存在。+2價態(tài)錳溶于水中是去除的主要對象,+4價態(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)報道其在無氧或強(qiáng)酸環(huán)境下,所有的錳都會轉(zhuǎn)化為可溶性的錳。人體攝入錳過量時,會造成中樞神經(jīng)病變,長期飲用高錳水會損害身體健康。在給水系統(tǒng)中,鐵錳離子過量會造成輸配水管道嚴(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《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。近年來在510月期間,臺州地區(qū)水庫的中下層水易出現(xiàn)季節(jié)性錳含量超標(biāo)。變化原因為氣溫升高引起水面溫度升高,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,則會造成出廠水、管網(wǎng)水錳超標(biāo),對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)二價錳氧化成四價的二氧化錳后,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。高錳酸鉀投加量過高,則會導(dǎo)致出廠水出現(xiàn)色度超標(biāo),殘余的高錳酸鉀還會進(jìn)入供水管網(wǎng)繼續(xù)反應(yīng),使用戶龍頭出水呈黃褐色,帶來衣料染色等不良后果。投加量過低,則不能有效去除水中的溶解錳,錳指標(biāo)無法達(dá)到國標(biāo)要求。因此錳的監(jiān)測和高錳酸鉀投加量的控制成為水廠除錳技術(shù)的重點和難點。2、錳的檢測技術(shù)《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法》GB57502006中主要介紹了錳的以下4種檢3.1.1原水監(jiān)測點原水監(jiān)測點的在線總錳監(jiān)測儀檢測錳含

6、量數(shù)據(jù)與化驗室人工檢測數(shù)據(jù)基本吻合,且比較穩(wěn)定。3.1.2沉后水監(jiān)測點相比于原水?dāng)?shù)據(jù)的一致性,而沉后水檢測數(shù)據(jù)卻差異很大,在線總錳監(jiān)測儀檢測數(shù)據(jù)總大于人工檢測數(shù)據(jù),且和原水監(jiān)測數(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?;炇胰藛T在沉后水取樣后,先經(jīng)過濾紙過濾,將沉后水中二氧化錳顆粒去除,再測水中的錳含量。而在線總錳監(jiān)測儀雖安裝有過濾器,但過濾網(wǎng)過粗,無法有效過濾二氧化錳顆粒。同時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,其無法經(jīng)混凝沉淀完全過濾。以上原因?qū)е铝顺梁笏i檢測數(shù)據(jù)偏大。3.1.3濾后水監(jiān)測點濾后水監(jiān)測點的在線總錳監(jiān)測儀檢測錳含量數(shù)據(jù)與化驗室人工檢測數(shù)據(jù)非常吻合都為檢測低限值。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,濾后水中基本無可見的二氧化錳顆粒。與出廠水監(jiān)測點比較,濾后水更能快捷真實反應(yīng)除錳效果,因一般濾后水經(jīng)過在清水池的流通時間約需24個小時,如果濾后水已經(jīng)監(jiān)測不到二價錳含量了,

8、則出廠水理論上也無法監(jiān)測到二價錳含量。經(jīng)上述試驗及分析結(jié)果,最后將在線總錳監(jiān)測儀的監(jiān)測點放在原水和濾后水兩個工藝點。3.2兩款儀表的主要差異項目內(nèi)容A儀表B儀表檢測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(國標(biāo)物質(zhì))試劑進(jìn)樣方式蠕動泵加注射器自動進(jìn)樣蠕動

9、泵自動進(jìn)樣測量時間約50分鐘約15分鐘樣品通道1個,不能擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)1個,最多可擴(kuò)展到6個。經(jīng)過多次的比對分析,兩款儀表測量結(jié)果與水廠化驗室的過硫酸胺分光光度法檢測及水質(zhì)中心的原子吸收分光光度法檢測結(jié)果基本一致,無顯著差異。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,測量結(jié)果滾動連續(xù)顯示,具有測量狀態(tài)、時間顯示、報警信息等,測量結(jié)果表格或圖形化顯示,并在時間區(qū)段內(nèi)進(jìn)行統(tǒng)計。檢測周期可任意設(shè)定,也可定時段測量。都具備標(biāo)液自動校

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