高铁酸钾对水中藻类致臭分泌物的控制工艺研究

摘要

二甲基三硫醚为藻类污染水体次生污染物之一，具有腐败臭味，是饮用水供水臭味事故中常见肇事者，通常在水中以10ng/L存在即可被用户感知。
　　 本文对杭州主要水源水进行为期一年的水质调查分析，全年监测的结果表明硅藻和小球藻含量最高，鱼腥藻，颤藻，微囊藻次之，异嗅物质主要集中在7、8二月，土臭素最高含量为44.7ng/L，2－甲基异冰片最高含量为89.4ng/L，二甲基三硫醚最高含量为35.2ng/L。
　　 本研究建立了液液萃取－气相色谱法测定水中二甲基三硫醚的分析方法，该法预处理过程操作简单，分析用时少，有机溶剂耗量少，适用于大批量样品的分析。融合预处理过程的标准曲线具有良好的线性关系、重现性良好，该方法的相对标准偏差为2.5％，加标回收率在86.8％～93.1％的范围内，方法的精密度和准确度符合分析的要求。
　　 自制高铁酸钾水处理药剂，通过优化电解条件，制备出纯度大于50％的高铁酸盐，并通过添加剂实现了高铁酸钾溶液的稳定。进行了高铁酸钾氧化控制二甲基三硫醚和藻类的试验研究，并与高锰酸钾氧化、高锰酸钾预氧化与混凝剂联用控制法进行了对比。高锰酸钾氧化二甲基三硫醚的试验表明，高锰酸钾对二甲基三硫醚的氧化去除效果非常明显，总氧化过程符合二级反应动力学模型，二级反应动力学常数为k=0.00213L/(min·mg)。高锰酸钾去除二甲基三硫醚反应影响因素的研究表明，反应速率随着高锰酸钾初始浓度的增大而增大；二甲基三硫醚初始浓度的变化对反应速率没有明显影响；pH值在5.15～9.04之间变化时，反应速率没有明显变化；投加腐植酸有机底质CODMn在1.8～4.5mg/L之间变化时，反应速率变化不大；共存嗅味物质β-环柠檬醛对氧化过程有明显影响，当浓度在0～1886μg/L之间变化时，反应速率随着浓度的增加而降低。高铁酸钾对二甲基三硫醚的氧化去除效果非常明显，总氧化过程符合三级反应动力学模型，三级反应动力学常数为k=6.57×10-10L/(s·mg)。高铁酸钾去除二甲基三硫醚反应影响因素的研究表明，反应速率随着高铁酸钾初始浓度的增加而增大；二甲基三硫醚初始浓度的变化对反应速率没有明显影响；投加腐植酸有机底质CODMn在1.8～4.5(mg/L)之间变化时，反应速率变化不大；嗅味物质β－环柠檬醛浓度在0～1556.3μg/L之间变化时，反应速率随着浓度的增加而降低。
　　 藻与藻臭(以二甲基三硫醚为典型藻臭)共去除试验表明，单独使用PFC时，藻类去除效果良好，藻臭去除效果甚微。PFC投加量为21mg/L时，二甲基三硫醚去除率可达到25.2％，藻类去除率可达89.8％；高锰酸钾与PFC联用可明显提高嗅味污染物和藻类的去除率，当高锰酸钾投加量为6mg/L时，嗅味污染物去除率达到90.9％，藻类去除率能达到94.8％；单独使用高铁酸钾去除藻及藻臭时，效果良好。投加量为20mg/L，二甲基三硫醚去除率可达68％，藻类去除率可达88％，当投加40mg/L时，藻类和嗅味去除率分别为92.4％，92.5％，高铁酸钾对藻及其次生嗅味污染物的共去除效果良好。