高錳酸鉀是一種常見的強氧化劑,常溫下為紫黑色片狀晶體,見光易分解。二氧化錳是一種兩性過渡金屬氧化物,是軟錳礦的主要成分,具有氧化性、吸附性及催化性。二者在水處理中有著廣泛應用。
研究表明:
〔1〕常規水處理工藝對水中污染物的去除效果有限,實際生產中,常采用預氧化工藝來強化常規處理工藝對有機物、藻類等的去除效果.
〔2〕基于高錳酸鉀和二氧化錳的氧化性及二氧化錳的吸附性和催化作用,利用高錳酸鉀和二氧化錳去除水中的有機污染物、無機污染物及離子型污染物逐漸成為一種高效低耗的除污技術。
高錳酸鉀在水處理中的應用
研究表明利用高錳酸鉀作為氧化劑,采用氧化還原—催化接觸過濾法對某電鍍廠鐵、鉻、錳重金屬離子嚴重超標的酸性洗漂廢水進行了處理。試驗確定了該廢水處理的最佳工藝條件:高錳酸鉀投加質量濃度為10 mg/L,反應pH 為8,濾速為5 m/h。經該方法處理后,總鉻、錳、總鐵及濁度的去除率均達到99%以上,出水CODCr、pH 均達到國家排放標準要求。
研究表明,采用高錳酸鉀對造紙廢水進行預處理,后經混凝沉淀處理,可以提高廢水中溶解性有機物的去除率,提高廢水的處理效果。其中,高錳酸鉀最佳投加質量濃度為12 mg/L,反應時間為20 min,pH 為6.0。采用高錳酸鉀預處理可使CODCr去除率從79.3%提高到91.1%左右,BOD5去除率從64%提高到89.4%,色度去除率從82.5%提高到89.4%。
研究表明采用高錳酸鉀對水體中的偶氮藍、茜素紅、酸性鉻藍K、鉻黑T 和偶氮砷Ⅲ5 種染料進行了脫色處理研究。結果表明,KMnO4的脫色作用迅速、高效,脫色效果明顯,在30 min 內脫色率均能達到90%以上。在選定的實驗條件下,溫度對脫色率的影響不大。
研究了高錳酸鉀氧化降解EDCs/PPCPs(如:三氯生、雙酚A)的效能和機理。研究發現,高錳酸鉀能有效地氧化降解這些酚類衍生物,氧化機理和氧化酚相似。研究還發現,高錳酸鉀最終態還原產物錳氧化物能夠催化高錳酸鉀氧化,催化機理遵循表面絡合機理; 高錳酸鉀還原產生的中間態錳具有很強的氧化能力。
考察了高錳酸鉀氧化降解含C=C 雙鍵的神經藥物卡馬西平(CBZ)的反應動力學和機理,發現高錳酸鉀能迅速氧化CBZ,二級反應動力學常數為(3.0±0.3)×102L/(mol·s),其氧化機理與一般含雙鍵化合物(如烯烴)基本相同,主要是雙鍵加成成環反應機理,生成一系列加氧、羥基化產物,反應過程能快速進行。