高錳酸鉀氧化

高錳酸鉀氧化

一、高錳酸鉀的性質(zhì)1.1物理性質(zhì)高錳酸鉀是錳的Ⅶ價(jià)化合物，分子量為158.03,密度為2.073g/cm3，外觀為深紫色細(xì)長(zhǎng)斜方柱狀結(jié)晶，常溫下穩(wěn)定,易溶于水、堿液，微溶于甲醇、丙酮、硫酸。其溶液顯紫紅色。

1.2化學(xué)性質(zhì)高錳酸鉀的氧化性高錳酸鉀在酸性溶液中具有很強(qiáng)的氧化性,反應(yīng)式為:

MnO4-+8H++5e-==Mn2++4H2O其標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位為E0=1.51V。高錳酸鉀在中性溶液中的氧化性比酸性溶液中低得多,反應(yīng)式為:MnO4-+2H2O+3e-==MnO2+4OH-其標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位為E0=0.588V。高錳酸鉀在堿性溶液中的氧化性也較低(標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位為E0=0.564V)高錳酸鉀的氧化還原電位隨pH值升高而降低,即在酸性介質(zhì)中具有強(qiáng)氧化性,而在中性和堿性介質(zhì)中的氧化能力減弱。高錳酸鉀的穩(wěn)定性固體高錳酸鉀是一種較穩(wěn)定的化合物,但在酸性溶液中則很不穩(wěn)定,會(huì)緩慢地、明顯地進(jìn)行分解：4MnO4-+4H+==4MnO2+3O2+2H2O在中性或微堿性溶液中,高錳酸鉀的這種分解速度更慢。中性溶液中高錳酸鉀與水反應(yīng)放出氧氣比酸性時(shí)更困難,幾乎不可能。所以,中性高錳酸鉀貯備液是穩(wěn)定的,可以長(zhǎng)期存放。二、高錳酸鉀在水處理中的應(yīng)用助凝除濁作用去除色度和臭味去除無(wú)機(jī)物去除有機(jī)物去除藻類(lèi)2.1助凝除濁作用高錳酸鉀氧化技術(shù)是提高混凝工藝去除濁度的有效途徑之一,其良好的助凝作用能明顯改善混凝沉淀后的水質(zhì)。其作用機(jī)理是，高錳酸鉀氧化生成的新生態(tài)水合二氧化錳在天然水中發(fā)生脫質(zhì)子反應(yīng)，具有表面配位性以及巨大的比表面積，有很強(qiáng)的吸附作用,會(huì)在水中迅速形成較大分子聚合物,與水中帶負(fù)電的膠體顆粒表面結(jié)合,并在膠體顆粒之間起架橋作用,使水中膠體顆粒相互結(jié)合在一起,從而顯著強(qiáng)化了鐵(鋁)鹽的混凝作用,最終生成大的絮體或發(fā)生共沉淀,達(dá)到強(qiáng)化混凝除濁的目的。2.2去除色度和臭味如何降低出廠水的色和味進(jìn)一步提高供水水質(zhì)是目前眾多水廠所面臨的難題。高錳酸鉀可強(qiáng)化對(duì)色度的去除作用,節(jié)省混凝劑,而且不受pH值的影響,有效地解決了常規(guī)水處理過(guò)程中除濁、除色對(duì)pH值要求的矛盾。高錳酸鉀能夠氧化水中大部分致臭有機(jī)物及藻類(lèi)等物質(zhì),一般高錳酸鉀的投加量在0.5~2.0mg·L-1即可足夠去除水中臭味。2.3高錳酸鉀去除無(wú)機(jī)物除鐵、除錳pH>5.0時(shí)，高錳酸鉀能氧化游離態(tài)的二價(jià)鐵pH>5.5時(shí)，高錳酸鉀能氧化游離態(tài)的二價(jià)錳助凝除磷

磷是飲用水中微生物生長(zhǎng)的限制因子，所以飲用水中控制磷含量至關(guān)重要，研究發(fā)現(xiàn),聚丙烯酰胺和高錳酸鉀復(fù)合藥劑均具有較好的助凝效果,高錳酸鉀復(fù)合藥劑最佳投量為1mg/L。去除微量有毒重金屬高錳酸鉀的中間副產(chǎn)物水合二氧化錳對(duì)砷也具有一定的去除能力，對(duì)鉛有一定吸附作用,并且在較寬的pH值范圍內(nèi)均有良好的除鉛效果。2.4高錳酸鉀去除有機(jī)物高錳酸鉀與水中的有機(jī)物之間的作用非常復(fù)雜,不但有直接的氧化作用,而且有二氧化錳對(duì)微量有機(jī)物的吸附與催化作用,同時(shí)還存在亞穩(wěn)定狀態(tài)的中間副產(chǎn)物的氧化作用。研究發(fā)現(xiàn),高錳酸鉀對(duì)水體中微量有機(jī)污染物具有良好的去除效果,同時(shí)高錳酸鉀也可用于難降解有機(jī)污染物的處理，如酚類(lèi)化合物。

2.5高錳酸鉀除藻類(lèi)藻類(lèi)含量高時(shí)會(huì)影響混凝沉淀,增加混凝劑投量，堵塞濾池,縮短濾池過(guò)濾周期，致臭并產(chǎn)生藻毒素,降低飲用水安全性。水體的富營(yíng)養(yǎng)化日趨嚴(yán)重,“藻災(zāi)”爆發(fā)給水處理行業(yè)提出新的難題。高錳酸鉀具有良好的除藻作用。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)投加0.6mg/L的高錳酸鉀時(shí),對(duì)藻細(xì)胞的滅殺率達(dá)到90%。而高錳酸鉀與復(fù)合藥劑氧化可以顯著地提高除藻效率、降低紫外吸光度,其除藻效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)預(yù)氯化處理技術(shù)。三、結(jié)語(yǔ)與展望高錳酸鉀應(yīng)用于水處理中具有便于運(yùn)輸保存,高效經(jīng)濟(jì),便于操作以及不產(chǎn)生有毒副產(chǎn)物等優(yōu)點(diǎn);高錳酸鉀氧化技術(shù)具有除濁、除臭、除色、除藻、有效去除水中無(wú)機(jī)污染物和有機(jī)污染物、控制消毒副產(chǎn)物以及強(qiáng)化混凝等綜合凈水效能;高錳酸鉀與活性炭、氯/氯胺、臭氧等聯(lián)用技術(shù),相互協(xié)同優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),能夠取得更佳的處理效果;三、結(jié)語(yǔ)與展望應(yīng)對(duì)嚴(yán)重的突發(fā)性水污染事件,高錳酸鉀具有應(yīng)急性、時(shí)效性、高效性。高錳酸鉀預(yù)氧化技術(shù)在強(qiáng)化常規(guī)處理工藝、微污染水源水處理、深度處理方面發(fā)揮了獨(dú)到的優(yōu)勢(shì),因而作為水處理的一種預(yù)處理技術(shù)具有良好的發(fā)展前景。參考文獻(xiàn)[1]劉斌,陶瑩,周琦等.高錳酸鉀預(yù)氧化技術(shù)在水處理中的適用性[J].山西建筑，2010(01):191-192.[2]李星,趙亮,蘆澍等.高錳酸鹽預(yù)氧化技術(shù)在我國(guó)水處理中的應(yīng)用[J].黑龍江大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào),2009(04):490-493.[3]田曉燕,陳麗君,劉海臣等.飲用水水源高錳酸鉀預(yù)氧化技術(shù)研究進(jìn)展[J],吉林建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2006(02)