高锰酸钾在水处理中的应用（必读）

2024-10-15
高锰酸钾（KMnO4）常温下为紫黑色片状晶体，见光易分解，高锰酸钾具有强氧化性，这一性质决定了它的用途很广，几乎遍布各个行业。工业方面可作为氧化剂，常用于生产立德粉。医药方面可作为消毒剂、杀菌剂，也可用于生产原料药等。环保方面可作为水质净化剂。养殖方面可作为饲料、动物饮水、养殖场空气及物品的消毒剂等。另外，高锰酸钾还可用于食品、冶金、科研等领域。
高锰酸钾作为一种强氧化剂，是我国重要锰盐产品之一，在国际上已有100多年的生产历史，我国生产高锰酸钾已有52年历史。目前，我国现有KMnO4生产能力及产量已超过美国，占世界首位。生产工艺及主要技术指标已达国际生产水平，但生产装备及自动化连续化程度与国际水平相比仍有一定差距。
下面介绍一下高锰酸钾在水处理方面的应用。
消毒剂
高锰酸钾通过氧化菌体的活性基团，呈现杀菌作用。高锰酸钾能有效杀灭各种细菌、真菌和结核菌。它也能杀死孢子，但需要很长时间。研究显示，高锰酸钾能有效降低水体中大肠杆菌数量，可以被用作消毒剂，与含氯消毒剂相比，由于氯化物消毒剂产生的副产物可能对人体有害。对于饮用水处理而言，高锰酸钾不会产生有害的消毒副产物，安全性较氯化消毒剂高。但在饮用水处理过程中，高锰酸钾很少被用作末端消毒，主要原因是高锰酸钾使水体带入高锰酸根，对人体有害，同时使水体颜色发生改变，影响色度。
除铁除锰
高锰酸钾在除铁、锰方面应用广泛，地下水铁、锰含量较高，利用高锰酸钾氧化性，将水中的铁、锰氧化，铁从二价铁转变为三价铁，而锰从二价转变为四价。在pH值为大于7.00时，该反应需要大约5至10分钟。

通常将高锰酸钾作为预氧化剂，在工艺前端加入，通过后续混凝沉淀方法去除反应产物，需要注意的是，要严格控制高锰酸钾的投加量。
去除微量有机物
高锰酸钾可以去除水中的微量有机污染物，对有机污染物的降解具有选择性，尤其是对含有富电子基团的有机物如：酚、双键、苯胺基团等。选择性破坏富电子基团的双键，导致有机物极性增加，可生化性增强，部分有机物可以被矿化后生成二氧化碳和水，高锰酸钾氧化后生成二氧化锰，通过吸附、混凝、沉淀等工艺去除。
去除藻类、异味
高锰酸钾去除藻类效果明显，研究显示0.4~4.0ppm的高锰酸钾可彻底杀灭很多藻类，用高锰酸钾控制水库内藻类的生长，成本较硫酸铜高，但能同时能够消除水中残存的异味，在有些环境中，硫酸铜抑制藻类是无效的，而高锰酸钾作用较为明显，铁作为藻类合成叶绿素的必需元素，高锰酸钾将铁氧化并沉淀，从而延缓藻类生长。
高锰酸钾强化混凝沉淀
高锰酸钾具有强化混凝剂助凝作用，可以与水中的还原性物质发生反应，增强部分有机物分子的极性，有机物分子从被吸附的胶体颗粒表面脱附，使胶体脱稳，有利于絮凝反应。另外，高锰酸钾氧化后产生二氧化锰，二氧化锰具有一定的吸附能力，自身能够吸附有机物，达到助凝作用，同时作为新生凝核促使悬浮物颗粒或胶体发生凝聚后沉降，从而强化混凝过程。
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