高锰酸钾氧化课件.ppt

1、 一、高锰酸钾的性质1.1 物理性质 高锰酸钾是锰的高锰酸钾是锰的价化合物，分子量为价化合物，分子量为158.03,158.03,密度为密度为2.073g/cm2.073g/cm3 3，外观为深紫色细长斜方柱状结晶，常温下稳，外观为深紫色细长斜方柱状结晶，常温下稳定定,易溶于水、碱液，微溶于甲醇、丙酮、硫酸。其溶液易溶于水、碱液，微溶于甲醇、丙酮、硫酸。其溶液显紫红色。显紫红色。高锰酸钾在酸性溶液中具有很强的氧化性高锰酸钾在酸性溶液中具有很强的氧化性,反应式为反应式为:MnO MnO4 4-+8H+8H+5e+5e-=Mn=Mn2+2+4H+4H2 2O O其标准氧化还原电位为其标准氧化还原电

2、位为 E E0 0=1.51V=1.51V。高锰酸钾在中性溶液中。高锰酸钾在中性溶液中的的氧化性比酸性溶液中低得多氧化性比酸性溶液中低得多,反应式为反应式为:MnO MnO4 4-+2H-+2H2 2O+3e-=MnOO+3e-=MnO2 2+4OH-+4OH-其标准氧化还原电位为其标准氧化还原电位为 E E0 0=0.588 V=0.588 V。高锰酸钾在碱性溶。高锰酸钾在碱性溶液中的氧化性也较低液中的氧化性也较低(标准氧化还原电位为标准氧化还原电位为 E E0 0=0.564V)=0.564V)高锰酸钾的氧化还原电位随高锰酸钾的氧化还原电位随pHpH值升高而降低值升高而降低,即在酸性即在酸

3、性介质中具有强氧化性介质中具有强氧化性,而在中性和碱性介质中的氧化能力减而在中性和碱性介质中的氧化能力减弱。弱。固体高锰酸钾是一种较稳定的化合物固体高锰酸钾是一种较稳定的化合物,但在酸性溶液中但在酸性溶液中则很不稳定则很不稳定,会缓慢地、明显地进行分解：会缓慢地、明显地进行分解：4MnO 4MnO4 4-+4H-+4H+=4MnO=4MnO2 2+3O+3O2 2+2H+2H2 2O O在中性或微碱性溶液中在中性或微碱性溶液中,高锰酸钾的这种分解速度更慢。中高锰酸钾的这种分解速度更慢。中性溶液中高锰酸钾与水反应放出氧气比酸性时更困难性溶液中高锰酸钾与水反应放出氧气比酸性时更困难,几乎几乎不可能

4、。所以不可能。所以,中性高锰酸钾贮备液是稳定的中性高锰酸钾贮备液是稳定的,可以长期存可以长期存放。放。二、高锰酸钾在水处理中的应用u助凝除浊作用u去除色度和臭味u去除无机物u去除有机物u去除藻类2.1 u高锰酸钾氧化技术是提高混凝工艺去除浊度的有效途径之一高锰酸钾氧化技术是提高混凝工艺去除浊度的有效途径之一,其良好的助凝作用能明显改善混凝沉淀后的水质。其良好的助凝作用能明显改善混凝沉淀后的水质。u其作用机理是，高锰酸钾氧化生成的新生态水合二氧化锰在其作用机理是，高锰酸钾氧化生成的新生态水合二氧化锰在天然水中发生脱质子反应，具有表面配位性以及巨大的比表天然水中发生脱质子反应，具有表面配位性以及巨

5、大的比表面积，有很强的吸附作用面积，有很强的吸附作用,会在水中迅速形成较大分子聚合会在水中迅速形成较大分子聚合物物,与水中带负电的胶体颗粒表面结合与水中带负电的胶体颗粒表面结合,并在胶体颗粒之间起并在胶体颗粒之间起架桥作用架桥作用,使水中胶体颗粒相互结合在一起使水中胶体颗粒相互结合在一起,从而显著强化从而显著强化了铁了铁(铝铝)盐的混凝作用盐的混凝作用,最终生成大的絮体或发生共沉淀最终生成大的絮体或发生共沉淀,达到强化混凝除浊的目的。达到强化混凝除浊的目的。2.2 去除色度和臭味u如何降低出厂水的色和味进一步提高供水水质是目前众多如何降低出厂水的色和味进一步提高供水水质是目前众多水厂所面临的难

6、题。高锰酸钾可强化对色度的去除作用水厂所面临的难题。高锰酸钾可强化对色度的去除作用,节省混凝剂节省混凝剂,而且不受而且不受pHpH值的影响值的影响,有效地解决了常规水有效地解决了常规水处理过程中除浊、除色对处理过程中除浊、除色对pHpH值要求的矛盾。高锰酸钾能够值要求的矛盾。高锰酸钾能够氧化水中大部分致臭有机物及藻类等物质氧化水中大部分致臭有机物及藻类等物质,一般高锰酸钾一般高锰酸钾的投加量在的投加量在0.52.0mgL0.52.0mgL-1-1即可足够去除水中臭味。即可足够去除水中臭味。2.3 高锰酸钾去除无机物u除铁、除锰 pH5.0 pH5.0时，高锰酸钾能氧化游离态的二价铁时，高锰酸钾

7、能氧化游离态的二价铁 pH5.5 pH5.5时，高锰酸钾能氧化游离态的二价锰时，高锰酸钾能氧化游离态的二价锰u助凝除磷 磷是饮用水中微生物生长的限制因子，所以饮用水中控制磷是饮用水中微生物生长的限制因子，所以饮用水中控制磷含量至关重要，研究发现磷含量至关重要，研究发现,聚丙烯酰胺和高锰酸钾复合聚丙烯酰胺和高锰酸钾复合药剂均具有较好的助凝效果药剂均具有较好的助凝效果,高锰酸钾复合药剂最佳投量高锰酸钾复合药剂最佳投量为为1mg/L1mg/L。u去除微量有毒重金属 高锰酸钾的中间副产物水合二氧化锰对砷也具有一定的去高锰酸钾的中间副产物水合二氧化锰对砷也具有一定的去除能力，对铅有一定吸附作用除能力，对

8、铅有一定吸附作用,并且在较宽的并且在较宽的pHpH值范围内值范围内均有良好的除铅效果。均有良好的除铅效果。2.4 高锰酸钾去除有机物u高锰酸钾与水中的有机物之间的作用非常复杂高锰酸钾与水中的有机物之间的作用非常复杂,不但有直不但有直接的氧化作用接的氧化作用,而且有二氧化锰对微量有机物的吸附与催而且有二氧化锰对微量有机物的吸附与催化作用化作用,同时还存在亚稳定状态的中间副产物的氧化作用。同时还存在亚稳定状态的中间副产物的氧化作用。研究发现研究发现,高锰酸钾对水体中微量有机污染物具有良好的高锰酸钾对水体中微量有机污染物具有良好的去除效果去除效果,同时高锰酸钾也可用于难降解有机污染物的处同时高锰酸钾

9、也可用于难降解有机污染物的处理，如酚类化合物。理，如酚类化合物。2.5 高锰酸钾除藻类u藻类含量高时会影响混凝沉淀藻类含量高时会影响混凝沉淀,增加混凝剂投量，堵塞滤增加混凝剂投量，堵塞滤池池,缩短滤池过滤周期，致臭并产生藻毒素缩短滤池过滤周期，致臭并产生藻毒素,降低饮用水降低饮用水安全性。水体的富营养化日趋严重安全性。水体的富营养化日趋严重,“,“藻灾藻灾”爆发给水处爆发给水处理行业提出新的难题。理行业提出新的难题。u高锰酸钾具有良好的除藻作用。研究发现高锰酸钾具有良好的除藻作用。研究发现,当投加当投加0.6mg/L0.6mg/L的高锰酸钾时的高锰酸钾时,对藻细胞的灭杀率达到对藻细胞的灭杀率达

10、到90%90%。而高锰酸钾。而高锰酸钾与复合药剂氧化可以显著地提高除藻效率、降低紫外吸光与复合药剂氧化可以显著地提高除藻效率、降低紫外吸光度度,其除藻效果明显优于传统预氯化处理技术。其除藻效果明显优于传统预氯化处理技术。三、结语与展望u高锰酸钾应用于水处理中具有便于运输保存高锰酸钾应用于水处理中具有便于运输保存,高效经济高效经济,便于操作以及不产生有毒副产物等优点便于操作以及不产生有毒副产物等优点;u高锰酸钾氧化技术具有除浊、除臭、除色、除藻、有效去高锰酸钾氧化技术具有除浊、除臭、除色、除藻、有效去除水中无机污染物和有机污染物、控制消毒副产物以及强除水中无机污染物和有机污染物、控制消毒副产物以

11、及强化混凝等综合净水效能化混凝等综合净水效能;u高锰酸钾与活性炭、氯高锰酸钾与活性炭、氯/氯胺、臭氧等联用技术氯胺、臭氧等联用技术,相互协相互协同优势互补同优势互补,能够取得更佳的处理效果能够取得更佳的处理效果;三、结语与展望u应对严重的突发性水污染事件应对严重的突发性水污染事件,高锰酸钾具有应急性、高锰酸钾具有应急性、时效性、高效性。时效性、高效性。u高锰酸钾预氧化技术在强化常规处理工艺、微污染水源高锰酸钾预氧化技术在强化常规处理工艺、微污染水源水处理、深度处理方面发挥了独到的优势水处理、深度处理方面发挥了独到的优势,因而作为水因而作为水处理的一种预处理技术具有良好的发展前景。处理的一种预处

12、理技术具有良好的发展前景。参考文献11刘斌刘斌,陶莹陶莹,周琦等周琦等.高锰酸钾预氧化技术在水处理中高锰酸钾预氧化技术在水处理中的适用性的适用性J.J.山西建筑，山西建筑，2010(01):191-192.2010(01):191-192.22李星李星,赵亮赵亮,芦芦 澍等澍等.高锰酸盐预氧化技术在我国水处理高锰酸盐预氧化技术在我国水处理中的应用中的应用J.J.黑龙江大学自然科学学报黑龙江大学自然科学学报,2009(04):490-,2009(04):490-493.493.33田晓燕田晓燕,陈丽君陈丽君,刘海臣等刘海臣等.饮用水水源高锰酸钾预氧化技饮用水水源高锰酸钾预氧化技术研究进展术研究进展J,J,吉林建筑工程学院学报，吉林建筑工程学院学报，2006(02).2006(02).44王菊王菊,潘孝楼潘孝楼.高锰酸钾在水处理中的应用高锰酸钾在水处理中的应用J.J.能源与环能源与环境境,2009(34):115-117.,2009(34):115-117.55顾晓扬顾晓扬,汪晓军汪晓军,陈思莉等陈思莉等.高锰酸钾及其复合药剂在水处高锰酸钾及其复合药剂在水处理中的应用理中的应用J.J.无机盐工业无机盐工业,2006,38(05):54-56.,2006,38(05):54-56.谢 谢！