[发明专利]一种原水除锰剂及其在净水中的应用

说明书

本发明公开了一种原水除锰剂及其在净水中的应用，属于水处理技术领域，该除锰剂由自制高铁酸盐和自制磁性纳米壳聚糖微粒构成，向含有锰元素的原水中依次投加0.1‑0.5mg/L自制高铁酸盐氧化剂和10‑40mg/L自制的磁性纳米壳聚糖微粒吸附剂，对原水中的锰进行除去，本发明对锰的去除效果较好，制备过程简单，容易操作，没有二次污染，处理后的水质远远低于出厂水对锰含量的要求，此除锰剂应用于水厂和水库的净水处理过程。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，涉及饮用水处理领域，具体涉及一种原水除锰剂及其在净水中的应用。

背景技术

某自来水公司接用户投诉，居民龙头水出现黄水、黑水现象。严重影响消费者的感官性状，对消费者食用造成不适。另外水厂在检修管道过程中，发现管壁均匀地附着着一层黄褐色疏松状固体沉积物，该沉积物在管道流速、压力变化情况下极易脱落，与输水管道混合后，引起水质的变化。尤其在管道检修后一周之内，极易出现黄水、黑水现象。该现象引起公司高度重视，通过对物质的取样分析，发现该物质含有大量的锰微量元素，即锰元素在输送过程中吸附在管壁所致。

为了减弱或者解决用户水中的黄黑水质，拟从源头即原水中进行改进，通过降低原水中的锰含量，使得出厂水中锰含量降低，减弱锰元素在管道输送过程中的吸附沉积。又由于该公司取用水库水作为原水，水质易受暴雨等极端天气的干扰，原水浊度容易增高。锰浓度也随着浊度变化而变化，变化过程特别复杂。

目前应用最广泛的是预氧化除锰。通过向原水中投加氧化剂高锰酸钾或者次氯酸钠，把锰元素氧化成二氧化锰，然后通过混凝剂的聚沉作用，把原水中的锰去除。如中国专利公布号CN106745957A公开了一种采用KMnO4-O3-NaClO-KMnO4的顺序在相应的构筑物处分段加入不同的氧化剂，除去原水中的锰，高锰酸钾作为预氧化剂，本身就含有锰元素，通过前期的试验验证，高锰酸钾对于处理高浊水质中的锰元素具有较理想的效果。而以水库水为原水的某水厂而言，水质常年相对稳定，高锰酸钾预氧化效果不理想。当前，次氯酸钠预氧化也可以用来除锰。但是，高投量的次氯酸钠才可以有效的去除锰元素，容易造成出厂水余氯偏高，最终影响出水水质。而高铁酸盐是公认的绿色氧化剂，不会对水质造成二次污染。磁性壳聚糖强烈的吸附效果，使得其备受关注，但在原水除锰的应用中，二者的结合使用目前还在不断的创新和发展中。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种吸附效果好、绿色环保的原水除锰剂，为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种原水除锰剂，其特征在于，由自制高铁酸盐和自制磁性纳米壳聚糖微粒构成，其中，所述自制高铁酸盐的制备工艺如下：

1)向浓度为0.1mol/L的氢氧化钾溶液中滴入浓度为0.1-0.3mol/L过硫酸钾溶液，并不断搅拌，至过硫酸钾溶液滴入量是氢氧化钾溶液的2-3倍；

2)将三氯化铁溶于浓度为0.1mol/L的盐酸溶液，得铁盐溶液，向铁盐溶液加入同浓度的过氧化氢溶液，并控制过氧化氢溶液反应当量是铁盐溶液的3-5倍；

3)向步骤(2)中加入过量步骤(1)溶液，搅拌混合均匀后，置于阴凉处至溶液呈现紫红色时，将溶液进行离心过滤，然后用氢氧化钾溶液冲洗离心产物，并在厌氧条件下风干；

4)取干燥产品依次用甲醇溶液、二乙基醚洗涤，再经低温干燥，得精制高铁酸盐；

所述自制磁性纳米壳聚糖微粒的制备工艺如下：

1)将壳聚糖粉末加入浓度为0.1mol/L醋酸溶液中浸泡1.5-2h，然后经0.45μm滤膜过滤、干燥及研磨，得改性壳聚糖；