高锰酸钾氧化法去除饮用水中微量苯酚

出　　自： 《中国给水排水》 1989年第4期第50页
发表时间： ：1989-4

李圭白；曲久辉

( 哈尔滨建筑工程学院)

　　由于环境受到污染，在越来越多的饮用水水源中检测出了酚类化合物。去除饮用水中的微量苯酚，一般有臭氧氧化法、活性炭吸附法等，但这些方法由于费用较高，目前在我国尚难以普遍推广。本文试图提出一种经济易行的用高锰酸钾氧化去除饮用水中微量苯酚的方法，试险结果如下。
　　试验用水是用以松花江为水源的哈尔滨市自来水配制。投如苯酚使水具有一定的苯酚浓度。试验用水的浑浊度用松花江底泥配制。以精制硫酸铝为混疑剂。试验时，向水中加入药剂溶液，快速搅拌混合1min，慢速搅拌15min，静止沉淀30min，取上层清液经定性滤纸过滤，滤后水浑浊度应不高于3度。取滤后清水200mL 进行蒸馏，然后用氯仿萃取的4-安基安替比啉法，用721型分光光度计测定水中剩余苯酚含量。为了控制高锰酸钾的氧化反应时间，向水中投加亚硫酸钠终止氧化反应。

　　试验表明，只向水中投加硫酸铝，仅有很少的除酚效果。如果同时向水中投加高锰酸钾，则除酚效果便大为提高。试验水中的苯酚浓度为10ppb。投加高锰酸钾后，氧化反应时间为30min。图1为试验结果。由图可见，当水的浑浊度为100~500度时，向水中投加0.4~0.5ppmKMnO 4 ，便可使苯酚浓度降至2ppb，达到国家生活饮用水水质标准的要求。水的浑浊度更高时，只要适当增加高锰酸钾投加量，就能获得满意效果。这是由于浑浊物质中含有一些还原性物质，要消耗一定量的高锰酸钾，使用于氧化苯酚的高锰酸钾的浓度减少了，从而使除酸效果降低了。
　　试验表明，随着水的pH值升高，除酚效果也随之提高，如图2所示。

　　腐植质是天然水中经常存在的天然有机物。试验表明，由于腐植质的存在，除酚效果降低了，如图3所示。这是由于腐植质作为一利还原性物质，要消耗掉一部分高锰酸钾所致。由图可见，富里酸对除酚效果的影响要稍大于腐植酸。

　　试验表明，水中的二价铁和硫化氢，对高锰酸钾除酚效果有重大影响，这是由于二价铁和硫化氢是强还原物质，高锰酸钾只在氧化二价铁和硫化氢以后，才氧化苯酚。试验结果如图4。部分地下水中含有二价铁和硫化氢，所以用高锰酸钾去除地下水中微量苯酚时，需要增大高锰酸钾投加量。

　　地下水中的锰一般为二价锰。地面水有时也含二价锰。高锰酸钾氧化二价锰，要比氧化二价铁困难得多，所以对除酚效果的影响也较小，如图4所示。沈阳市部分地下水由于受污染而含苯酚，含量有的达数ppb。该市某井水中含锰量为1.85ppm，pH为6.8，水温10.5℃。向水中投加0.12ppmKMnO 4 ，经60min氧化反应，可使苯酚浓度由5ppb降至2ppb以下，除酚效果良好。
　　试验表明， 离子浓度在0~10ppm范围内、 离子浓度在0~20ppm范围内、 离子浓度在0~20ppm范围内、硬度在5~30 度(德国度)范围内，以及三价铁的存在，对高锰酸钾除酚效果基本上无影响。
　　综上所述，地面水中影响高锰酸钾除酚效果的物质，主要是浑浊物质的腐植质；地下水中则主要是二价铁和硫化氢。所以，去除水中微量苯酚所需高锰酸钾投加量，一般与水质有关，应由试验来确定。但受污染的饮用水水源中，苯酚浓度在大多数情况下小于10ppb，对于一般浑浊度和腐植质含量的地面水，和不含二价铁和硫化氢的地下水，高锰酸钾投加量为0.1~0.5ppm便能获得满意效果。
　　高锰酸钾氧化法去除饮用水中微量苯酚，不改变常规净水工艺流程，不增加大型处理构筑物，投量少，成本低，简便易行，是一种有希望的饮用水除酚方法。
　　*国家自然科学基金资助项目