自来水厂原水锰超标原因、去除方法及应用
{"root":{"nodeName":"document","nodeValue":null,"nodeType":"0","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"section","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"section","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"strong","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"丨","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"strong","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"来源：图图给排水","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"br","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"strong","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"摘要","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" 水库原水锰超标已成为很多自来水厂生产过程中遇到的一大问题，若不能很好的进行处理会严重影响饮用水安全。本文主要介绍水库水季节性锰超标的原因及多种除锰方法，着重介绍曝气除锰法、二氧化氯预氧化除锰法、高锰酸钾除锰法及其他注意事项。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"strong","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"关键词","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"水库水、锰、二氧化氯、高锰酸钾、黄水","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"1、自来水锰超标的危害","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" 锰是人体必需的微量元素，缺乏时可导致发育迟缓、胎儿畸形、运动失调等；在锰长期超标的地区（如锰矿地区），人体长期摄入过量的锰可致慢性中毒，可诱发某些地方病。锰进入人体的锰以难容的磷酸盐形式积累在大脑、肝脏等重要器官，主要损害神经系统。水中含有微量的锰一般认为对人体无害。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" 《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006中出厂水锰的限值为0.1mg/L，水体中锰超标会使得色度增大，导致发生“黄水现象“，自来水中过量的锰会在日常洗具、洗涤物上产生斑渍，工业生产中会影响造纸、纺织、印染等行业。当锰的含量超过0.3mg/L时，能使水体产生异味，严重影响生活饮用水的使用及安全。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"2、水库水季节性锰超标原因","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" 季节性锰超标已成为很多水库水的一个特点，给以水库水作为原水的企业带来了较大的安全生产经营风险。大中小型水库均有出现不同程度的季节性锰超标情况，通过查阅文献和多地历年锰超标报道、数据等，原水锰超标情况大多出现在一年的第二季度到第四季度初，普遍在第三季度（夏季高温）锰含量相对较高。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" ","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]},{"nodeName":"strong","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"根本原因：","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"text","nodeValue":"水库水季节性锰超标和水温、PH值、溶解氧含量等存在联系，水库水的PH值属于中性，在此含氧量情况下，水体中的锰以微溶的氧化物及氢氧化物固体状态存在，相对稳定（微溶不是沉淀，但量多了就沉淀，微溶即离子不能稳定存在）。夏季高温时，水库水水温分层比较明显，水温分层产生密度屏障作用，上下水体被温跃层分开而对流运动减缓，导致上层水体的氧气难以通过温跃层进入下层水体及底部，底部原有的溶解氧被有机物分解、还原性污染物所消耗，底层溶解氧含量降低、pH 值下降，导致底部沉积物中的正四价锰被还原成可溶性的正二价锰离子，导致水体中锰含量大幅度升高。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" ","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]},{"nodeName":"strong","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"直接原因：","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"text","nodeValue":"目前，较多水库因有鱼类养殖（库区管理部门用于补贴管理成本），鱼类等水生动物的活动容易使水体下层、底部扰动，导致可溶性正二价锰离子的分布范围扩大（特别是水深分布）、单位水体浓度升高。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" 冬春季节，水体上下层趋于等温状态或温差较小，水库水溶解氧含量及pH 值高, 这时整个水体处于自然氧化状态，在氧化环境条件下，锰处于被氧化的高价态而形成难溶化合物，其在水体中的迁移能力低，在水厂底沉积物与水界面附近沉淀并储积于沉积物表层。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"img","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"inline","nodeAttrs":[{"attrName":"src","attrValue":"//image109.360doc.com/DownloadImg/2021/02/2307/216100448_2_2021022307255568"}],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"3、除锰方法","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" 水体中的锰主要包括溶解态的正二价锰和非溶解态的正四价锰（下文简称二价锰、四价锰）。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" 原水中非溶解态的四价锰，通过水厂常规的混凝、沉淀、过滤即可去除，不会对出厂水中锰和其他指标产生影响。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" 原水中溶解态的二价锰，上述的常规处理工艺不能有效的去除，当投加消毒剂（一般具有氧化性）后部分二价锰被氧化成不溶性的四价锰导致管网水出现黄水现象，严重影响正常供水，故溶解态的二价锰超标对水质影响较大。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" 制水生产经营过程中除锰的方法有多种，通常是将溶解态的二价锰氧化成非溶解态的四价锰后进行去除，常用的方法前端取水点有分层取水，优先取用上层锰含量低的水体；后端水厂内有高锰酸钾氧化法、曝气除锰法、氯氧化法、锰砂接触氧化法等。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"（1）分层取水","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" 水库水锰超标主要由于夏季高温时期水体分层导致库底缺氧呈还原态，非溶解态的四价锰被还原为溶解态的二价锰。通过对多个地区、多个水厂不同水样取样分析，二价锰随着水深的增加而升高，底部二价锰含量最高。下表为某水库不同水深锰含量情况，对于可分层取水的水厂在其他指标正常的情况可采取分层取水的方法避免取到锰超标的原水。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"strong","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"某水库水锰含量水深变化情况（查阅资料供参考）","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]}]},{"nodeName":"table","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"tbody","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"tr","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"td","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"水深（m）","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"td","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"锰含量（mg/L）","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]}]},{"nodeName":"tr","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"td","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"0-8","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"td","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"＜0.05","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]}]},{"nodeName":"tr","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"td","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"10","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"td","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"0.05","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]}]},{"nodeName":"tr","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"td","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"12","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"td","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"0.3","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]}]},{"nodeName":"tr","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"td","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"15","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"td","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"0.55","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]}]},{"nodeName":"tr","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"td","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"18","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"td","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"0.6","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]}]},{"nodeName":"tr","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"td","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"18","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"td","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"0.75","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]}]}]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"（2）曝气除锰法","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" 曝气除锰为接触氧化法除锰，主要是曝气、过滤这两个过程。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" 曝气除锰法原理：通过曝气向原水中溶入氧气，以满足氧化二价锰的需要，原水中的二价锰盐在过滤时在滤料上被催化氧化，氧化后的产物在滤池环节中去除。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" 氧化吸附机理：（因在此平台中化学方程式中上下角标不能准确显示，附上截图）","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"img","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"inline","nodeAttrs":[{"attrName":"src","attrValue":"//image109.360doc.com/DownloadImg/2021/02/2307/216100448_3_20210223072555318"}],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" 水合二氧化锰MnO2·XH2O吸附至滤料表面形成锰质活性滤膜，该膜优先吸附二价锰离子，并在催化作用下发生氧化反应，Mn2+被水中的溶解氧氧化为MnO2，并吸附在滤料表面，使滤膜得到更新，该过程也是自催化反应。因此，活性滤膜的形成是锰去除的关键，原水铁锰含量、滤料性能等均是其形成的影响因素。由于滤料直接与含锰水接触并发挥着锰氧化去除的重要功能，所以滤料性能对活性滤膜的影响显得更为重要。在整个反应过程中，活性滤膜形成后，由于锰氧化过程速率较快，所以吸附过程的速率便成为整个反应的控制速率。（注意：锰超标时，常伴有铁超标，但是铁的去除机理在此类似，本此不做介绍。）","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" （石英砂、锰砂、经KMnO4浸泡后的改性石英砂和锰砂滤料）不同滤料对于该方法除锰的效果：石英砂滤料运行过程中未形成具催化作用的锰质活性滤膜，在整个运行过程中除锰能力较低。分析其原因：","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]},{"nodeName":"strong","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"一方面","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"text","nodeValue":"，Mn2+的氧化还原电位较高（高于Fe2+），在同样条件下，Mn2+比Fe2+更难氧化，运行初期滤料上没有较大量MnO2活性成分的催化作用，成熟的石英砂滤料对Mn2+的吸附效果较弱；","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]},{"nodeName":"strong","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"另一方面","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"text","nodeValue":"，在吸附、氧化反应过程中由于氧化速率快，吸附速率便成了整个除锰反应的控制速率，石英砂属吸附能力较锰砂弱，吸附过程速率较慢；而锰砂不仅有较强吸附能力，吸附速率快，对Mn2+吸附能力强，而且其成分中含有对Mn2+有催化氧化作用的MnO2，运行初期Mn2+就容易氧化为MnO2，所以锰质活性滤膜很容易形成，运行过程中除锰能力始终较强。（拓展：曝气法中石英砂与锰砂吸附去除铁超标原水的效果都比较好）","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"strong","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"综上和拓展结论：","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" ①通过曝气把二价锰氧化成四价锰，经过沉淀过滤后去除。但在pH为中性条件下，石英砂作为滤料的处理工艺中二价锰氧化成四价锰仍然比较困难，需在催化剂作用下才能提高氧化速度。其中方法之一是通过提高pH值，查阅相关文献，该方法需将pH值提高到≥9.5，才能提高溶解氧去除二价锰的效率，但是该方法不仅成本高，而且出厂水pH值偏高，必要时还需进行酸化处理，得不偿失。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" ②普通石英砂、锰砂、KMnO4浸泡后的改性石英砂和锰砂滤料，对铁的去除均具有明显的效果；但只有经KMnO4改性后的锰砂滤料具有较好的同时去除铁锰的效果，因此采用曝气除锰法常常配合使用锰砂以提高效果。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" ③经过KMnO4浸泡的锰砂对Mn2+去除效果持续时间最长，而且不会因短时间的停运而失效，它的过滤启动快，适应能力强，处理程度高。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" ④滤池过滤反冲洗周期应小于24h；具体还应控制反冲洗的膨胀率，膨胀率此文不做深入探讨。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"（3）二氧化氯预氧化除锰法","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" 二氧化氯预氧化除锰法原理：","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" 二氧化氯ClO2具有强氧化性，二氧化氯可将水中Mn2+氧化成四价不溶于水的二氧化锰，同时也能氧化被有机物螯合的Mn2+，通过混凝沉淀过滤去除。二氧化氯的预氧化过程中可以生成一定量的水合二氧化锰MnO2·XH2O，其作用在上文已阐述。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"二氧化氯ClO2与Mn2+反应机理：","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"img","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"inline","nodeAttrs":[{"attrName":"src","attrValue":"//image109.360doc.com/DownloadImg/2021/02/2307/216100448_4_20210223072555365"}],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" 如果上述反应能完全进行，那么不会产生亚氯酸盐的残留，但亚氯酸盐的氧化能力能否按照第二步进行氧化，关系到处理效果和亚氯酸盐残留是否超标。查阅相关研究资料说明ClO2-不完全反应，按第一步氧化反应计算每氧化1mg二价锰理论上需要2.45mg的二氧化氯，同时会产生2.45mg的亚氯酸盐，《生活饮用水卫生标准》对亚氯酸盐的限值为0.7mg/L。在保证条件下，使用二氧化氯除去的锰含量不能高于0.28mg/L。同时经过在多个水厂的实际使用表明，当原水锰含量大于0.3mg/L，二氧化氯氧化除锰效果不够理想。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" 影响ClO2除锰的主要因素有ClO2投加量、初始原水锰浓度、PH值、投加点位置、原水水温和水质等。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"strong","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"综上和拓展结论：","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" ①ClO2在预氧化除锰中表现出快速有效的作用效果，能够迅速的将溶解性的二价锰氧化成不溶性的MnO2，从而将其去除，但是该方法的效果受到原水锰浓度的影响。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" ②ClO2投加量是影响除锰效果的重要因素之一，在原水中不含还原性物质的情况下，ρ(ClO2)/ρ(Mn2+)的选定应根据当时原水水质情况进行试验确定，因为原水中其他还原性物质的浓度变化严重影响ClO2投加量，所以每次相同锰超标量对应的ClO2投加量不是固定不变的，但每次的应对数据应形成系统化的资料，毕竟每个水厂的原水性质都是“独一无二”的。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" ③ClO2与Mn2+主要进行第一步氧化还原反应并生成ClO2-，ClO2-与Mn2+氧化反应进行甚微，应加强亚氯酸盐浓度的检测。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" ④水pH升高有利于ClO2氧化除锰效果的提高，实验得到的最佳pH参考范围为7.5～8.3（受原水水质影响而变化），PH不是越高越好，继续增高后，锰的去除率反而降低，因为高PH值环境造成ClO2自身的分解，参与氧化二价锰的ClO2量降低，在浪费消毒剂成本升高的同时还面临需要酸化处理水体的措施，具体处理锰的PH取值应该循序渐进的提高，仔细监测处理效果的变化情况。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"（4）臭氧氧化除锰","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]},{"nodeName":"br","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" 臭氧能将二价锰迅速氧化成四价锰，但需严格控制臭氧投加量，投加量过高时二价锰会被氧化成七价锰，臭氧氧化费用高。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[]},{"nodeName":"text","nodeValue":"（5）接触氧化除锰","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]},{"nodeName":"很多方法包括了该部分，此处作为拓展","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" 接触氧化除锰主要在滤料锰质活性滤膜的催化作用下利用溶解氧、氯等氧化剂把二价锰氧化成四价锰进行去除，其中滤料主要分为两种，一种为锰砂滤料，一种为石英砂滤料。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" 锰砂滤料：锰砂是有二氧化锰含量的滤料，主要分为天然锰砂、覆合锰砂。其效果不仅和二氧化锰含量、溶解氧含量、pH值等有关。仅依靠锰砂去除效果并不理想，须将pH提高至约≥7.5才能达到较好的去除效果。如果突然停止提高PH值，pH较低时，锰砂中吸附的锰出现析出，就算滤前锰含量达标，滤后锰含量也会出现超标现象。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" 石英砂滤料：在滤前向水体中加氯或二氧化氯，将部分二价锰氧化成二氧化锰，经过滤层的一段时间过滤（具体时间受滤料性质、锰含量、流速影响），能在石英砂滤料表面形成具有催化作用的锰质活性滤膜，作用同锰砂相似，具有吸附催化氧化除锰的作用。根据相关研究表明，在原水锰含量不超过0.2mg/L时，结合其他方式相配合，能有效地将锰去除，适当提高水的pH值，可提高除锰效率。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"（6）高锰酸钾氧化除锰","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" 高锰酸钾氧化性强，可以在中性和微酸性条件下迅速将水中二价锰氧化为四价锰，反应如下：","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"img","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"inline","nodeAttrs":[{"attrName":"src","attrValue":"//image109.360doc.com/DownloadImg/2021/02/2307/216100448_5_20210223072555427"}],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" 高锰酸钾不仅除锰效果好且稳定，不需要提高pH值，不产生人体有害的副产物，比氯、二氧化氯、臭氧等更安全。该方法只需要向水中投加合适量的高锰酸钾，不需要改变原有处理工艺，不需增建大型水处理构筑物，经济有效，简便易行。是目前大中型水厂处理锰超标的主要方法。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]},{"nodeName":"br","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" 投加点的选择：高锰酸钾用于除锰时投加点选择在加矾前即可。当水的pH在6.5以上时高锰酸钾氧化水中二价锰的反应很快，且随着pH值升高而加快，当pH大于7.0时，反应在1-2分钟内完成，所以可先提高原水pH，有利于除锰效果；当水厂同时投加活性炭时，高锰酸钾投加点选择在活性炭投加点的前端，待前端的反应完成后投加活性炭。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" 投加量的控制：从反应方程式可知，氧化1mg的二价锰需要1.91mg的高锰酸钾，但实际上所需的高锰酸钾量与理论值有偏差，主要有几方面因素：①高锰酸钾与二价锰反应生成二氧化锰，二氧化锰能起到催化剂吸附作用，可降低高锰酸钾投加量；②一般原水中二价锰超标时，二价铁也超标，二价铁会消耗部分高锰酸钾；③其水中含有他易于被氧化的物质，如硫化物等将消耗一部分高锰酸钾。其中①、②点对高锰酸钾与二价锰比例影响较小，大部分水厂在1.5-2倍；当存在其他还原性物质，如硫化物时，影响较大。建议投加前先进行实验小试，指导生产投加。实验小试过程中投加高锰酸钾及混凝剂模拟工艺混凝沉淀后，上清液需过滤后测定二价锰含量，否则细小矾花中的四价锰会影响测定结果，不能得出最佳投加量。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" 原水锰含量的测定：《生活饮用水标准检验方法》GB/T5750-2006中测锰的方法均为测定总锰含量。但总锰中的非溶解态锰经过混凝、沉淀、过滤后可去除，投加高锰酸钾的量需根据溶解态二价锰含量定，故建议有条件的应该在原水过滤时滤膜的选择需要把控住，测定二价锰含量，指导高锰酸钾投加。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" 反馈取样点选择：大点的水厂有采用平流沉淀池的，其设计水力停留时间一般为1.5-2小时，加上反应池及过滤时间，从原水到滤后水整个流程需3小时左右。如果反应池前投加高锰酸钾，滤后取样进行检测锰含量判断投加量是否合适，会有严重的滞后现象。为了尽早了解投加量是否合适，便于及时调整投加量，可在反应池末端取水样滤纸过滤后测定锰含量，该点高锰酸钾已反应完成，滤纸也不能去除二价锰离子，可准确反映二价锰的去除情况。通过在多个水厂使用验证了该方法的可行性，大大减少了滞后现象。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" 较多水厂因投资额和占地面积影响，采用的节约占地面积的斜管沉淀池，水利停留时间没有平流沉淀池久，特别是老旧工艺的水厂，因城区发展的加快，用水户增加，老旧水厂的生产处理状态几乎饱和，水处理过程紧凑，水利停留时间本已不足，所以高锰酸钾除锰法的过程监控更需要精细和严格，这个检测人员和管理人员带来了巨大困难。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"高锰酸钾除锰注意事项：","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"A、滤后浊度的控制：高锰酸钾除锰是将可溶性的二价锰氧化成不溶性的二氧化锰，二氧化锰通过混凝、沉淀、过滤得以去除。如果混凝、过滤效果差，会导致出水色度偏高且锰含量超标。经过实践表明，当滤后浊度大于0.5NTU时，存在发生该情况的风险，故投加高锰酸钾时，需控制好常规处理效果，保证出水浊度。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"B、干扰因素的避免：如果原水中存在像硫化物这类容易被氧化的还原性物质，且此类物质的浓度波动较大时，对高锰酸钾投加量的控制影响很大，可在高锰酸钾前投加过量的氯或二氧化氯将此类还原性物质去除后再投加高锰酸钾，避免其他物质对高锰酸钾投加量的影响，最大限度的提高稳定性。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"C、加强监测工作（难点和重点）：特别需要注意：高锰酸钾投加量超过反应需求量时，会导致出厂水出现红色，很多水厂对于投加高锰酸钾有顾虑（特别是老水厂，因为工艺落后，水力停留时间短，在线检测等设备老旧或不足、化验室检验速度和准度不足等因素）。实际上做好以下三点是能保证除锰效果及避免红水现象。原水锰含量的监测(监测的实时性，通常采用可以短时间周期自动测定锰含量的锰含量分析仪，便于实时调整高锰酸钾投加量）、投加后颜色观察、及时调整高锰酸钾投加量（当石英砂形成锰活性膜时，可根据实际情况减少投加量）","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"4总结全文和建议","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":" 水库原水大多存在着季节性锰含量超标的情况，严重影响净水厂的正常生产，给自来水生产供应企业带来了巨大的挑战和困难，但水行业从业工作者们对原水中锰的去除做了大量研究和实践工作，目前对锰的去除方法已很成熟。上述方法应该灵活运用，了解各个方法的反应处置机理，对于大中型水厂来说，原水锰超标的应对处理能力较强，具备较完善的设备设施。然而，对于较小规模的自来水厂，特别是老旧工艺，水利停留时间短，正常生产工作状态时候滤池和反应沉淀池就已经满负荷运转的水长来说，处理锰超标的原水是很困难的，甚至是不堪重负，受现场情况制约，选用除锰方法就局限到一个很小的范围，且对于构筑物特别是滤池来说“有点杀敌一千自损八百”的感觉，根据全篇对小型老旧水厂的除锰超标原水方法方式进行建议：","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"strong","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"a、","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"text","nodeValue":"有条件分层取水的，尽量取用上层水，次而中层；加强协调工作，尽量避免饮用水源一级保护区鱼类养殖和其他活动。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"strong","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"b、","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"text","nodeValue":"曝气构筑物，若考虑增添曝气设施，应该尽量设置在配水井，而避免选择反应池，尽量选择曝气塔这类对水体无较大物理扰动的曝气设施，同时应考虑设备的使用率和投入成本。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]},{"nodeName":"br","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"strong","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"c、","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"text","nodeValue":"ClO2在预氧化除锰或者氯预氧化除锰，ρ(ClO2)/ρ(Mn2+)预氧化剂与二价锰离子的比例选定和最佳PH值（参考7.5-8.3）应根据当时原水水质情况进行试验确定，能测二价锰就优先测二价锰，器材和设备受限就测总锰；加强亚氯酸盐浓度的检测；因滤料形成锰活性膜提高二价锰去除效果，应在过程中加强检测以便降低投加量；预氧化法比较适宜于锰超标量不多时，方便快捷。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"strong","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"d、","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"text","nodeValue":"原水锰超标情况少有发生或超标量不多的水厂，可以采用提高原水PH值和预氧化处理的组合方式进行处理；如果经常锰超标，且城区供水调度方案成熟，可以考虑上锰砂滤料（锰砂使用寿命较短，需定期更换）。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"p","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"block","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"strong","nodeValue":null,"nodeType":"1","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[{"nodeName":"text","nodeValue":"e、","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]},{"nodeName":"text","nodeValue":"如果具备雄厚资金实力或批准同意技改的，可以安装锰在线检测仪器和高锰酸钾投加装置，处理锰超标原水就不需要提高原水PH，且在成熟设备的帮助下，去除效果稳定可靠，但应考虑锰检测仪器的日常药耗成本和投加装置的维护成本。","nodeType":"3","display":"inline","nodeAttrs":[],"childNodes":[]}]}]}]}]},"imageUrls":["https://image109.360doc.com/DownloadImg/2021/02/2307/216100448_2_2021022307255568","https://image109.360doc.com/DownloadImg/2021/02/2307/216100448_3_20210223072555318","https://image109.360doc.com/DownloadImg/2021/02/2307/216100448_4_20210223072555365","https://image109.360doc.com/DownloadImg/2021/02/2307/216100448_5_20210223072555427"],"text":"丨来源：图图给排水摘要 水库原水锰超标已成为很多自来水厂生产过程中遇到的一大问题，若不能很好的进行处理会严重影响饮用水安全。本文主要介绍水库水季节性锰超标的原因及多种除锰方法，着重介绍曝气除锰法、二氧化氯预氧化除锰法、高锰酸钾除锰法及其他注意事项。关键词水库水、锰、二氧化氯、高锰酸钾、黄水1、自来水锰超标的危害 锰是人体必需的微量元素，缺乏时可导致发育迟缓、胎儿畸形、运动失调等；在锰长期超标的地区（如锰矿地区），人体长期摄入过量的锰可致慢性中毒，可诱发某些地方病。锰进入人体的锰以难容的磷酸盐形式积累在大脑、肝脏等重要器官，主要损害神经系统。水中含有微量的锰一般认为对人体无害。 《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006中出厂水锰的限值为0.1mg/L，水体中锰超标会使得色度增大，导致发生“黄水现象“，自来水中过量的锰会在日常洗具、洗涤物上产生斑渍，工业生产中会影响造纸、纺织、印染等行业。当锰的含量超过0.3mg/L时，能使水体产生异味，严重影响生活饮用水的使用及安全。2、水库水季节性锰超标原因 季节性锰超标已成为很多水库水的一个特点，给以水库水作为原水的企业带来了较大的安全生产经营风险。大中小型水库均有出现不同程度的季节性锰超标情况，通过查阅文献和多地历年锰超标报道、数据等，原水锰超标情况大多出现在一年的第二季度到第四季度初，普遍在第三季度（夏季高温）锰含量相对较高。 根本原因：水库水季节性锰超标和水温、PH值、溶解氧含量等存在联系，水库水的PH值属于中性，在此含氧量情况下，水体中的锰以微溶的氧化物及氢氧化物固体状态存在，相对稳定（微溶不是沉淀，但量多了就沉淀，微溶即离子不能稳定存在）。夏季高温时，水库水水温分层比较明显，水温分层产生密度屏障作用，上下水体被温跃层分开而对流运动减缓，导致上层水体的氧气难以通过温跃层进入下层水体及底部，底部原有的溶解氧被有机物分解、还原性污染物所消耗，底层溶解氧含量降低、pH 值下降，导致底部沉积物中的正四价锰被还原成可溶性的正二价锰离子，导致水体中锰含量大幅度升高。 直接原因：目前，较多水库因有鱼类养殖（库区管理部门用于补贴管理成本），鱼类等水生动物的活动容易使水体下层、底部扰动，导致可溶性正二价锰离子的分布范围扩大（特别是水深分布）、单位水体浓度升高。 冬春季节，水体上下层趋于等温状态或温差较小，水库水溶解氧含量及pH 值高, 这时整个水体处于自然氧化状态，在氧化环境条件下，锰处于被氧化的高价态而形成难溶化合物，其在水体中的迁移能力低，在水厂底沉积物与水界面附近沉淀并储积于沉积物表层。3、除锰方法 水体中的锰主要包括溶解态的正二价锰和非溶解态的正四价锰（下文简称二价锰、四价锰）。 原水中非溶解态的四价锰，通过水厂常规的混凝、沉淀、过滤即可去除，不会对出厂水中锰和其他指标产生影响。 原水中溶解态的二价锰，上述的常规处理工艺不能有效的去除，当投加消毒剂（一般具有氧化性）后部分二价锰被氧化成不溶性的四价锰导致管网水出现黄水现象，严重影响正常供水，故溶解态的二价锰超标对水质影响较大。 制水生产经营过程中除锰的方法有多种，通常是将溶解态的二价锰氧化成非溶解态的四价锰后进行去除，常用的方法前端取水点有分层取水，优先取用上层锰含量低的水体；后端水厂内有高锰酸钾氧化法、曝气除锰法、氯氧化法、锰砂接触氧化法等。（1）分层取水 水库水锰超标主要由于夏季高温时期水体分层导致库底缺氧呈还原态，非溶解态的四价锰被还原为溶解态的二价锰。通过对多个地区、多个水厂不同水样取样分析，二价锰随着水深的增加而升高，底部二价锰含量最高。下表为某水库不同水深锰含量情况，对于可分层取水的水厂在其他指标正常的情况可采取分层取水的方法避免取到锰超标的原水。某水库水锰含量水深变化情况（查阅资料供参考）水深（m）锰含量（mg/L）0-8＜0.05100.05120.3150.55180.6180.75（2）曝气除锰法 曝气除锰为接触氧化法除锰，主要是曝气、过滤这两个过程。 曝气除锰法原理：通过曝气向原水中溶入氧气，以满足氧化二价锰的需要，原水中的二价锰盐在过滤时在滤料上被催化氧化，氧化后的产物在滤池环节中去除。 氧化吸附机理：（因在此平台中化学方程式中上下角标不能准确显示，附上截图） 水合二氧化锰MnO2·XH2O吸附至滤料表面形成锰质活性滤膜，该膜优先吸附二价锰离子，并在催化作用下发生氧化反应，Mn2+被水中的溶解氧氧化为MnO2，并吸附在滤料表面，使滤膜得到更新，该过程也是自催化反应。因此，活性滤膜的形成是锰去除的关键，原水铁锰含量、滤料性能等均是其形成的影响因素。由于滤料直接与含锰水接触并发挥着锰氧化去除的重要功能，所以滤料性能对活性滤膜的影响显得更为重要。在整个反应过程中，活性滤膜形成后，由于锰氧化过程速率较快，所以吸附过程的速率便成为整个反应的控制速率。（注意：锰超标时，常伴有铁超标，但是铁的去除机理在此类似，本此不做介绍。） （石英砂、锰砂、经KMnO4浸泡后的改性石英砂和锰砂滤料）不同滤料对于该方法除锰的效果：石英砂滤料运行过程中未形成具催化作用的锰质活性滤膜，在整个运行过程中除锰能力较低。分析其原因：一方面，Mn2+的氧化还原电位较高（高于Fe2+），在同样条件下，Mn2+比Fe2+更难氧化，运行初期滤料上没有较大量MnO2活性成分的催化作用，成熟的石英砂滤料对Mn2+的吸附效果较弱；另一方面，在吸附、氧化反应过程中由于氧化速率快，吸附速率便成了整个除锰反应的控制速率，石英砂属吸附能力较锰砂弱，吸附过程速率较慢；而锰砂不仅有较强吸附能力，吸附速率快，对Mn2+吸附能力强，而且其成分中含有对Mn2+有催化氧化作用的MnO2，运行初期Mn2+就容易氧化为MnO2，所以锰质活性滤膜很容易形成，运行过程中除锰能力始终较强。（拓展：曝气法中石英砂与锰砂吸附去除铁超标原水的效果都比较好）综上和拓展结论： ①通过曝气把二价锰氧化成四价锰，经过沉淀过滤后去除。但在pH为中性条件下，石英砂作为滤料的处理工艺中二价锰氧化成四价锰仍然比较困难，需在催化剂作用下才能提高氧化速度。其中方法之一是通过提高pH值，查阅相关文献，该方法需将pH值提高到≥9.5，才能提高溶解氧去除二价锰的效率，但是该方法不仅成本高，而且出厂水pH值偏高，必要时还需进行酸化处理，得不偿失。 ②普通石英砂、锰砂、KMnO4浸泡后的改性石英砂和锰砂滤料，对铁的去除均具有明显的效果；但只有经KMnO4改性后的锰砂滤料具有较好的同时去除铁锰的效果，因此采用曝气除锰法常常配合使用锰砂以提高效果。 ③经过KMnO4浸泡的锰砂对Mn2+去除效果持续时间最长，而且不会因短时间的停运而失效，它的过滤启动快，适应能力强，处理程度高。 ④滤池过滤反冲洗周期应小于24h；具体还应控制反冲洗的膨胀率，膨胀率此文不做深入探讨。（3）二氧化氯预氧化除锰法 二氧化氯预氧化除锰法原理： 二氧化氯ClO2具有强氧化性，二氧化氯可将水中Mn2+氧化成四价不溶于水的二氧化锰，同时也能氧化被有机物螯合的Mn2+，通过混凝沉淀过滤去除。二氧化氯的预氧化过程中可以生成一定量的水合二氧化锰MnO2·XH2O，其作用在上文已阐述。二氧化氯ClO2与Mn2+反应机理： 如果上述反应能完全进行，那么不会产生亚氯酸盐的残留，但亚氯酸盐的氧化能力能否按照第二步进行氧化，关系到处理效果和亚氯酸盐残留是否超标。查阅相关研究资料说明ClO2-不完全反应，按第一步氧化反应计算每氧化1mg二价锰理论上需要2.45mg的二氧化氯，同时会产生2.45mg的亚氯酸盐，《生活饮用水卫生标准》对亚氯酸盐的限值为0.7mg/L。在保证条件下，使用二氧化氯除去的锰含量不能高于0.28mg/L。同时经过在多个水厂的实际使用表明，当原水锰含量大于0.3mg/L，二氧化氯氧化除锰效果不够理想。 影响ClO2除锰的主要因素有ClO2投加量、初始原水锰浓度、PH值、投加点位置、原水水温和水质等。综上和拓展结论： ①ClO2在预氧化除锰中表现出快速有效的作用效果，能够迅速的将溶解性的二价锰氧化成不溶性的MnO2，从而将其去除，但是该方法的效果受到原水锰浓度的影响。 ②ClO2投加量是影响除锰效果的重要因素之一，在原水中不含还原性物质的情况下，ρ(ClO2)/ρ(Mn2+)的选定应根据当时原水水质情况进行试验确定，因为原水中其他还原性物质的浓度变化严重影响ClO2投加量，所以每次相同锰超标量对应的ClO2投加量不是固定不变的，但每次的应对数据应形成系统化的资料，毕竟每个水厂的原水性质都是“独一无二”的。 ③ClO2与Mn2+主要进行第一步氧化还原反应并生成ClO2-，ClO2-与Mn2+氧化反应进行甚微，应加强亚氯酸盐浓度的检测。 ④水pH升高有利于ClO2氧化除锰效果的提高，实验得到的最佳pH参考范围为7.5～8.3（受原水水质影响而变化），PH不是越高越好，继续增高后，锰的去除率反而降低，因为高PH值环境造成ClO2自身的分解，参与氧化二价锰的ClO2量降低，在浪费消毒剂成本升高的同时还面临需要酸化处理水体的措施，具体处理锰的PH取值应该循序渐进的提高，仔细监测处理效果的变化情况。（4）臭氧氧化除锰 臭氧能将二价锰迅速氧化成四价锰，但需严格控制臭氧投加量，投加量过高时二价锰会被氧化成七价锰，臭氧氧化费用高。（5）接触氧化除锰 接触氧化除锰主要在滤料锰质活性滤膜的催化作用下利用溶解氧、氯等氧化剂把二价锰氧化成四价锰进行去除，其中滤料主要分为两种，一种为锰砂滤料，一种为石英砂滤料。 锰砂滤料：锰砂是有二氧化锰含量的滤料，主要分为天然锰砂、覆合锰砂。其效果不仅和二氧化锰含量、溶解氧含量、pH值等有关。仅依靠锰砂去除效果并不理想，须将pH提高至约≥7.5才能达到较好的去除效果。如果突然停止提高PH值，pH较低时，锰砂中吸附的锰出现析出，就算滤前锰含量达标，滤后锰含量也会出现超标现象。 石英砂滤料：在滤前向水体中加氯或二氧化氯，将部分二价锰氧化成二氧化锰，经过滤层的一段时间过滤（具体时间受滤料性质、锰含量、流速影响），能在石英砂滤料表面形成具有催化作用的锰质活性滤膜，作用同锰砂相似，具有吸附催化氧化除锰的作用。根据相关研究表明，在原水锰含量不超过0.2mg/L时，结合其他方式相配合，能有效地将锰去除，适当提高水的pH值，可提高除锰效率。（6）高锰酸钾氧化除锰 高锰酸钾氧化性强，可以在中性和微酸性条件下迅速将水中二价锰氧化为四价锰，反应如下： 高锰酸钾不仅除锰效果好且稳定，不需要提高pH值，不产生人体有害的副产物，比氯、二氧化氯、臭氧等更安全。该方法只需要向水中投加合适量的高锰酸钾，不需要改变原有处理工艺，不需增建大型水处理构筑物，经济有效，简便易行。是目前大中型水厂处理锰超标的主要方法。 投加点的选择：高锰酸钾用于除锰时投加点选择在加矾前即可。当水的pH在6.5以上时高锰酸钾氧化水中二价锰的反应很快，且随着pH值升高而加快，当pH大于7.0时，反应在1-2分钟内完成，所以可先提高原水pH，有利于除锰效果；当水厂同时投加活性炭时，高锰酸钾投加点选择在活性炭投加点的前端，待前端的反应完成后投加活性炭。 投加量的控制：从反应方程式可知，氧化1mg的二价锰需要1.91mg的高锰酸钾，但实际上所需的高锰酸钾量与理论值有偏差，主要有几方面因素：①高锰酸钾与二价锰反应生成二氧化锰，二氧化锰能起到催化剂吸附作用，可降低高锰酸钾投加量；②一般原水中二价锰超标时，二价铁也超标，二价铁会消耗部分高锰酸钾；③其水中含有他易于被氧化的物质，如硫化物等将消耗一部分高锰酸钾。其中①、②点对高锰酸钾与二价锰比例影响较小，大部分水厂在1.5-2倍；当存在其他还原性物质，如硫化物时，影响较大。建议投加前先进行实验小试，指导生产投加。实验小试过程中投加高锰酸钾及混凝剂模拟工艺混凝沉淀后，上清液需过滤后测定二价锰含量，否则细小矾花中的四价锰会影响测定结果，不能得出最佳投加量。 原水锰含量的测定：《生活饮用水标准检验方法》GB/T5750-2006中测锰的方法均为测定总锰含量。但总锰中的非溶解态锰经过混凝、沉淀、过滤后可去除，投加高锰酸钾的量需根据溶解态二价锰含量定，故建议有条件的应该在原水过滤时滤膜的选择需要把控住，测定二价锰含量，指导高锰酸钾投加。 反馈取样点选择：大点的水厂有采用平流沉淀池的，其设计水力停留时间一般为1.5-2小时，加上反应池及过滤时间，从原水到滤后水整个流程需3小时左右。如果反应池前投加高锰酸钾，滤后取样进行检测锰含量判断投加量是否合适，会有严重的滞后现象。为了尽早了解投加量是否合适，便于及时调整投加量，可在反应池末端取水样滤纸过滤后测定锰含量，该点高锰酸钾已反应完成，滤纸也不能去除二价锰离子，可准确反映二价锰的去除情况。通过在多个水厂使用验证了该方法的可行性，大大减少了滞后现象。 较多水厂因投资额和占地面积影响，采用的节约占地面积的斜管沉淀池，水利停留时间没有平流沉淀池久，特别是老旧工艺的水厂，因城区发展的加快，用水户增加，老旧水厂的生产处理状态几乎饱和，水处理过程紧凑，水利停留时间本已不足，所以高锰酸钾除锰法的过程监控更需要精细和严格，这个检测人员和管理人员带来了巨大困难。高锰酸钾除锰注意事项：A、滤后浊度的控制：高锰酸钾除锰是将可溶性的二价锰氧化成不溶性的二氧化锰，二氧化锰通过混凝、沉淀、过滤得以去除。如果混凝、过滤效果差，会导致出水色度偏高且锰含量超标。经过实践表明，当滤后浊度大于0.5NTU时，存在发生该情况的风险，故投加高锰酸钾时，需控制好常规处理效果，保证出水浊度。B、干扰因素的避免：如果原水中存在像硫化物这类容易被氧化的还原性物质，且此类物质的浓度波动较大时，对高锰酸钾投加量的控制影响很大，可在高锰酸钾前投加过量的氯或二氧化氯将此类还原性物质去除后再投加高锰酸钾，避免其他物质对高锰酸钾投加量的影响，最大限度的提高稳定性。C、加强监测工作（难点和重点）：特别需要注意：高锰酸钾投加量超过反应需求量时，会导致出厂水出现红色，很多水厂对于投加高锰酸钾有顾虑（特别是老水厂，因为工艺落后，水力停留时间短，在线检测等设备老旧或不足、化验室检验速度和准度不足等因素）。实际上做好以下三点是能保证除锰效果及避免红水现象。原水锰含量的监测(监测的实时性，通常采用可以短时间周期自动测定锰含量的锰含量分析仪，便于实时调整高锰酸钾投加量）、投加后颜色观察、及时调整高锰酸钾投加量（当石英砂形成锰活性膜时，可根据实际情况减少投加量）4总结全文和建议 水库原水大多存在着季节性锰含量超标的情况，严重影响净水厂的正常生产，给自来水生产供应企业带来了巨大的挑战和困难，但水行业从业工作者们对原水中锰的去除做了大量研究和实践工作，目前对锰的去除方法已很成熟。上述方法应该灵活运用，了解各个方法的反应处置机理，对于大中型水厂来说，原水锰超标的应对处理能力较强，具备较完善的设备设施。然而，对于较小规模的自来水厂，特别是老旧工艺，水利停留时间短，正常生产工作状态时候滤池和反应沉淀池就已经满负荷运转的水长来说，处理锰超标的原水是很困难的，甚至是不堪重负，受现场情况制约，选用除锰方法就局限到一个很小的范围，且对于构筑物特别是滤池来说“有点杀敌一千自损八百”的感觉，根据全篇对小型老旧水厂的除锰超标原水方法方式进行建议：a、有条件分层取水的，尽量取用上层水，次而中层；加强协调工作，尽量避免饮用水源一级保护区鱼类养殖和其他活动。b、曝气构筑物，若考虑增添曝气设施，应该尽量设置在配水井，而避免选择反应池，尽量选择曝气塔这类对水体无较大物理扰动的曝气设施，同时应考虑设备的使用率和投入成本。c、ClO2在预氧化除锰或者氯预氧化除锰，ρ(ClO2)/ρ(Mn2+)预氧化剂与二价锰离子的比例选定和最佳PH值（参考7.5-8.3）应根据当时原水水质情况进行试验确定，能测二价锰就优先测二价锰，器材和设备受限就测总锰；加强亚氯酸盐浓度的检测；因滤料形成锰活性膜提高二价锰去除效果，应在过程中加强检测以便降低投加量；预氧化法比较适宜于锰超标量不多时，方便快捷。d、原水锰超标情况少有发生或超标量不多的水厂，可以采用提高原水PH值和预氧化处理的组合方式进行处理；如果经常锰超标，且城区供水调度方案成熟，可以考虑上锰砂滤料（锰砂使用寿命较短，需定期更换）。e、如果具备雄厚资金实力或批准同意技改的，可以安装锰在线检测仪器和高锰酸钾投加装置，处理锰超标原水就不需要提高原水PH，且在成熟设备的帮助下，去除效果稳定可靠，但应考虑锰检测仪器的日常药耗成本和投加装置的维护成本。"}