POTASSIUM PERMANGANATEPotassium per

POTASSIUM PERMANGANATE

Potassium permanganate (KMnO4) is used primarily to control taste and odors, remove color, control biological growth in treatment plants, and remove iron and manganese. In a secondary role, potassium permanganate may be useful in controlling the formation of THMs and other DBPs by oxidizing precursors and reducing the demand for other disinfectants (Hazen and Sawyer, 1992).
The mechanism of reduced DBPs may be as simple as moving the point of chlorine application further downstream in the treatment train using potassium permanganate to control taste and odors, color, algae, etc. instead of chlorine. Although potassium permanganate has many potential uses as an oxidant, it is a poor disinfectant.

Potassium Permanganate Chemistry
Oxidation Potential
Potassium permanganate is highly reactive under conditions found in the water industry. It will oxidize a wide variety of inorganic and organic substances. Potassium permanganate (Mn 7+) is reduced to manganese dioxide (MnO2) (Mn 4+) which precipitates out of solution (Hazen and Sawyer, 1992). All reactions are exothermic. Under acidic conditions the oxidation half-reactions are (CRC, 1990):

MnO4- + 4H+ + 3e- € MnO2 + 2H2O Eo = 1.68V
MnO4- + 8H+ + 5e-€ Mn2+ + 4H2O Eo = 1.51V

Under alkaline conditions, the half-reaction is (CRC, 1990):

MnO4- + 2H2O + 3e- € MnO2 + 4OH- Eo = 0.60V

Reaction rates for the oxidation of constituents found in natural waters are relatively fast and depend on temperature, pH, and dosage.

Ability To Form a Residual
It is not desirable to maintain a residual of KMnO4 because of its tendency to give water a pink color.

Generation
Potassium permanganate is only supplied in dry form. A concentrated KMnO4 solution (typically 1 to 4 percent) is generated on-site for water treatment applications; the solution is pink or purple in color. KMnO4 has a bulk density of approximately 100 lb/ft3 and its solubility in water is 6.4 g/mL at 20ºC.



Depending on the amount of permanganate required, these solutions can be made up in batch modes, using dissolver/storage tanks with mixers and a metering pump for small feed systems. Larger systems will include a dry chemical feeder, storage hopper and dust collector configured to automatically supply permanganate to the solution dissolver/storage tank.

KMnO4 solution is made up of dry crystalline permanganate solids added to make-up water and then stirred to obtain the desired permanganate concentration. The cost of KMnO4 ranges from $1.50 to
$2.00 per pound (1997 costs), depending on the quantity ordered. Shipment containers are typically buckets or drums. Potassium permanganate is supplied in various grades. Pure KMnO4 is non- hygroscopic but technical grades will absorb some moisture and will have a tendency to cake together. For systems using dry chemical feeders, a free-flowing grade is available that contains anti- caking additives (Hazen and Sawyer, 1992).

Potassium permanganate is a strong oxidizer and should be carefully handled when preparing the feed solution. No byproducts are generated from making the solution. However, this dark purple/black crystalline solid can cause serious eye injury, is a skin and inhalation irritant, and can be fatal if swallowed. As such, special handling procedures include the use of safety goggles and a face shield, an MSAä/NIOSH approved dust mask, and wearing impervious gloves, coveralls, and boots to minimize skin contact.

Primary Uses and Points of Application
Although potassium permanganate can inactivate various bacteria and viruses, it is not used as a primary or secondary disinfectant when applied at commonly used treatment levels. Potassium permanganate levels that may be required to obtain primary or secondary disinfection could be cost prohibitive. However, potassium permanganate is used in drinking water treatment to achieve a variety of other purposes including:

Oxidation of iron and manganese;
Oxidation of taste and odor compound;
Control of nuisance organisms; and
Control of DBP formation.

Primary Uses
Iron and Manganese Oxidation

A primary use of permanganate is iron and manganese removal. Permanganate will oxidize iron and manganese to convert ferrous (2+) iron into the ferric (3+) state and 2+ manganese to the 4+ state.
The oxidized forms will precipitate as ferric hydroxide and manganese hydroxide (AWWA, 1991). The precise chemical composition of the precipitate will depend on the nature of the water, temperature, and pH.


The classic reactions for the oxidation of iron and manganese are: 3Fe2+ + KMnO4 + 7H2O € 3Fe(OH)3(s) + MnO2(s) + K+ + 5H+
3Mn2+ + 2KMnO4 + 2H2O € 5MnO2(s) + 2K+ + 4H+

These reactions show that alkalinity is consumed through acid production at the rate of 1.49 mg/L as CaCO3 per mg/L of Fe+2 and 1.21 mg/L as CaCO3 per mg/L of Mn+2 oxidized. This consumption of alkalinity should be considered when permanganate treatment is used along with alum coagulation, which also requires alkalinity to form precipitates.

The potassium permanganate dose required for oxidation is 0.94 mg/mg iron and 1.92 mg/mg manganese (Culp/Wesner/Culp, 1986). In practice, the actual amount of potassium permanganate used has been found to be less than that indicated by stoichiometry. It is thought that this is because of the catalytic influence of MnO2 on the reactions (O’Connell, 1978). The oxidation time ranges from 5 to 10 minutes, provided that the pH is over 7.0 (Kawamura, 1991).

Oxidation of Taste and Odor Compounds

Potassium permanganate is used to remove taste and odor causing compounds. Lalezary et al. (1986) used permanganate to treat earthy-musty smelling compounds in drinking water. Doses of potassium permanganate used to treat taste and odor causing compounds range from 0.25 to 20 mg/L.

Control of Nuisance Organisms

Asiatic Clams

Cameron et al. (1989) investigated the effectiveness of potassium permanganate to control the Asiatic clam in both the juvenile and adult phases. The adult Asiatic clam was found to be much more resistant to permanganate than the juvenile form. Potassium permanganate doses used to control the juvenile Asiatic clam range from 1.1 to 4.8 mg/L.

Zebra Mussels

Klerks and Fraleigh (1991) evaluated the effectiveness of permanganate against adult zebra mussels. Continuous potassium permanganate dosing of 0.5 to 2.5 mg/L proved to be the most effective.

DBP Control

It is anticipated that potassium permanganate may play a role in disinfection and DBP control strategies in water treatment. Potassium permanganate could be used to oxidize organic precursors at the head of the treatment plant minimizing the formation of byproducts at the downstream disinfection stage of the plant (Hazen and Sawyer, 1992). Test results from a study conducted at two water treatment plants in North Carolina (Section 5.5.1) showed that pretreatment with permanganate reduced chloroform formation; however, the reduction was small at doses typically used at water



treatment plants. The study also indicated that pre-oxidation with permanganate had no net effect on the chlorine demand of the water (Singer et al., 1980).

5.3.2 Points of Application
In conventional treatment plants, potassium permanganate solution is added to the raw water intake, at the rapid mix tank in conjunction with coagulants, or at clarifiers upstream of filters. In direct filtration plants, this oxidant is typically added at the raw water intake to increase the contact time upstream of the filter units (Montgomery, 1985). In all cases, potassium permanganate is added prior to filtration.

Potassium permanganate solution is typically pumped from the concentrated solution tank to the injection point. If the injection point is a pipeline, a standard injection nozzle protruding midway into the pipe section is used. Injection nozzles can also be used to supply the solution to mixing chambers and clarifiers. Permanganate is a reactive, fast-acting oxidizer and does not require special mixing equipment at the point of injection to be effective.

5.3.2.1 Impact on Other Treatment Processes

The use of potassium permanganate has little impact on other treatment processes at the water treatment facility. See Section 5.7 for permanganate operational considerations.

Pathogen Inactivation and Disinfection Efficacy
Potassium permanganate is an oxidizing agent widely used throughout the water industry. While it is not considered a primary disinfectant, potassium permanganate has an effect on the development of a disinfection strategy by serving as an alternative to pre-chlorination or other oxidants at locations in a treatment plant where chemical oxidation is desired for control of color, taste and odor, and algae.

Inactivation Mechanisms
The primary mode of pathogen inactivation by potassium permanganate is direct oxidation of cell material or specific enzyme destruction (Webber and Posselt, 1972). In the same fashion, the permanganate ion (MnO4-) attacks a wide range of microorganisms such as bacteria, fungi, viruses, and algae.

Application of potassium permanganate results in the precipitation of manganese dioxide. This mechanism represents an additional method for the removal of microorganisms from potable water (Cleasby et al., 1964). In colloidal form, the manganese dioxide precipitant has an outer layer of exposed OH groups. These groups are capable of adsorbing charged species and particles in addition to neutral molecules (Posselt et al., 1967). As the precipitant is formed, microorganisms can be adsorbed into the colloids and settled.


Environmental Effects
Inactivation efficiency depends upon the permanganate concentration, contact time, temperature, pH, and presence of other oxidizable material. Several of the key parameters are discussed below.

pH

Alkaline conditions enhance the capability of potassium permanganate to oxidize organic matter; however, the opposite is true for its disinfecting power. Typically, po

Kết quả (Việt) 1:

KALI PEMANGANATKali permanganat (KMnO4) được sử dụng chủ yếu để kiểm soát các hương vị và mùi hôi, loại bỏ màu, kiểm soát sinh học phát triển tại nhà máy xử lý, và loại bỏ sắt và mangan. Trong một vai trò trung học, Kali pemanganat có thể hữu ích trong việc kiểm soát sự hình thành của THMs và DBPs khác bằng tiền chất oxy hóa và giảm nhu cầu khác khử (Hazen và Sawyer, 1992).Cơ chế giảm DBPs có thể như đơn giản như di chuyển điểm clo ứng dụng hơn nữa xuôi dòng trong tàu điều trị sử dụng Kali pemanganat để kiểm soát hương vị và mùi hôi, màu sắc, tảo, vv thay vì clo. Mặc dù Kali pemanganat có nhiều công dụng tiềm năng là một oxy hóa, nó là một chất tẩy trùng nghèo.Kali pemanganat hóa họcQuá trình oxy hóa tiềm năngKali pemanganat là đánh giá cao phản ứng trong các điều kiện tìm thấy trong ngành công nghiệp nước. Nó sẽ ôxy hóa một loạt các chất vô cơ và hữu cơ. Kali pemanganat (Mn 7+) được giảm xuống mangan điôxít (MnO2) (Mn 4+) mà kết tủa ra khỏi giải pháp (Hazen và Sawyer, 1992). Tất cả các phản ứng được tỏa nhiệt. Trong điều kiện chua các quá trình oxy hóa nửa-phản ứng là (CRC, 1990):MnO4 - 4 H + + 3e-MnO2 ++ 2H2O Eo = 1.68VMnO4 - 8 H + + 5e - Mn2 + + 4H2O Eo = 1.51VTrong điều kiện kiềm, nửa phản ứng là (CRC, 1990):MnO4 - + 2H2O + 3e-MnO2 + 4OH-Eo = 0.60VTỷ lệ phản ứng để ôxi hóa thành phần tìm thấy trong nước thiên nhiên tương đối nhanh chóng và phụ thuộc vào nhiệt độ, độ pH, và liều dùng.Khả năng để tạo thành một dưNó không phải là mong muốn để duy trì một dư KMnO4 bởi vì xu hướng của nó để cung cấp cho nước một màu hồng.Thế hệKali pemanganat chỉ được cung cấp dưới hình thức khô. Một giải pháp KMnO4 tập trung (thường 1 đến 4 phần trăm) được tạo ra trong khuôn viên cho các ứng dụng xử lý nước; giải pháp là màu hồng hoặc màu tím trong màu. KMnO4 có một mật độ số lượng lớn của khoảng 100 lb/ft3 và của nó hòa tan trong nước là 6,4 g/mL ở 20ºC.Tùy thuộc vào số lượng pemanganat yêu cầu, các giải pháp này có thể được tạo ra trong hàng loạt chế độ, bằng cách sử dụng dissolver/chứa với máy trộn và một máy bơm đo cho hệ thống nguồn cấp dữ liệu nhỏ. Hệ thống lớn hơn sẽ bao gồm một khô hóa học feeder, lí phễu và bụi được cấu hình để tự động cung cấp pemanganat để xe tăng dissolver/lưu trữ giải pháp.KMnO4 giải pháp được tạo thành của chất rắn khô tinh thể pemanganat thêm vào make-up nước và sau đó khuấy để có được tập trung pemanganat mong muốn. Chi phí của KMnO4 dao động từ $1,50 để$2,00 mỗi pound (chi phí năm 1997), tùy thuộc vào số lượng đặt hàng. Lô hàng container là bác sĩ Xô hay trống. Kali pemanganat được cung cấp trong các lớp khác nhau. KMnO4 tinh khiết là không-hút ẩm nhưng kỹ thuật lớp sẽ hấp thụ một số độ ẩm và sẽ có xu hướng bánh với nhau. Đối với hệ thống bằng cách sử dụng hộp đựng thức ăn khô hóa học, một Việt-chảy lớp có sẵn mà chứa chống caking phụ gia (Hazen và Sawyer, 1992).Kali pemanganat là một oxidizer mạnh mẽ và nên cẩn thận xử lý khi chuẩn bị các giải pháp nguồn cấp dữ liệu. Không có sản phẩm phụ được tạo ra từ thực hiện các giải pháp. Tuy nhiên, này rắn tinh thể màu tím/đen tối có thể gây ra chấn thương nghiêm trọng mắt, là một da và hít phải kích thích, và có thể gây tử vong nếu nuốt. Như vậy, thủ tục xử lý đặc biệt bao gồm việc sử dụng kính an toàn và một lá chắn khuôn mặt, một MSAä/NIOSH thông qua mặt nạ bụi, và đeo găng tay không thấm nước, Quần yếm một lần, và khởi động để giảm thiểu da.Sử dụng chính và điểm của ứng dụngMặc dù Kali pemanganat có thể hủy kích hoạt các vi khuẩn và virus, nó không được sử dụng như là một disinfectant tiểu học hoặc trung học khi áp dụng cấp độ điều trị thường được sử dụng. Kali pemanganat cấp mà có thể được yêu cầu để có được khử trùng tiểu học hoặc trung học có thể là chi phí prohibitive. Tuy nhiên, Kali pemanganat được sử dụng trong điều trị nước uống để đạt được một loạt các mục đích khác bao gồm:Quá trình oxy hóa của sắt và mangan;Quá trình oxy hóa của hương vị và mùi hợp chất;Kiểm soát của các sinh vật phiền toái; vàKiểm soát của DBP hình thành.Sử dụng chínhSắt và mangan oxy hóaMột sử dụng chính của pemanganat là sắt và mangan loại bỏ. Pemanganat sẽ ôxy hóa sắt và mangan để chuyển đổi màu (2 +) sắt vào III (3 +) tình trạng và mangan 2 + 4 + trạng thái.Các hình thức oxy hóa sẽ kết tủa hiđrôxít sắt và mangan hydroxit (AWWA, 1991). Thành phần hóa học chính xác của precipitate sẽ phụ thuộc vào bản chất của nước, nhiệt độ và độ pH.Các phản ứng cổ điển cho quá trình oxy hóa của sắt và mangan: 3Fe2 + + KMnO4 + 7H2O 3Fe (OH) 3 (s) + MnO2(s) + K + + 5 H +3Mn2 + 2KMnO4 + 2H2O 5MnO2(s) + 2K + + 4 H +Những phản ứng này cho thấy rằng kiềm được tiêu thụ thông qua axit sản xuất ở mức 1,49 mg/L như CaCO3 một mg/L Fe + 2 và 1.21 mg/L như CaCO3 một mg/L của Mn + 2 bị ôxi hóa. Này tiêu thụ của kiềm cần được xem xét khi permanganat điều trị được sử dụng cùng với đông máu phèn, cũng đòi hỏi phải kiềm để hình thức kết tủa.Kali pemanganat liều cần thiết cho quá trình oxy hóa là 0,94 mg/mg sắt và 1.92 mg/mg mangan (Culp/Wesner/Culp, 1986). Trong thực tế, số lượng thực tế của Kali pemanganat sử dụng đã được tìm thấy là ít hơn chỉ ra bởi stoichiometry. Mọi người cho rằng điều này là do ảnh hưởng tác dụng xúc tác của MnO2 trên các phản ứng (O'Connell, 1978). Thời gian quá trình oxy hóa khoảng từ 5-10 phút, với điều kiện là pH là hơn 7.0 (Kawamura, 1991).Quá trình oxy hóa của hương vị và mùi hợp chấtKali pemanganat được sử dụng để loại bỏ các hương vị và mùi gây ra hợp chất. Pemanganat Lalezary et al. (1986) được sử dụng để điều trị có mùi đất mốc hợp chất trong nước uống. Liều của Kali pemanganat được sử dụng để điều trị các hương vị và mùi gây ra các hợp chất bao gồm từ 0,25 đến 20 mg/L.Kiểm soát của các sinh vật phiền toáiTrai châu áCameron et al. (1989) điều tra hiệu quả của Kali pemanganat để kiểm soát Châu á Nghêu trong cả hai giai đoạn vị thành niên và người lớn. Châu á Nghêu dành cho người lớn đã được tìm thấy có nhiều hơn nữa khả năng chịu pemanganat hơn các hình thức chưa thành niên. Kali pemanganat liều dùng để kiểm soát chưa thành niên Châu á Nghêu khoảng từ 1,1 đến 4.8 mg/L.Ngựa vằn traiKlerks và Fraleigh (1991) đánh giá hiệu quả của pemanganat chống lại dành cho người lớn ngựa vằn trai. Liên tục Kali pemanganat dùng thuốc của 0,5-2,5 mg/L đã chứng tỏ có hiệu quả nhất.Kiểm soát DBPNó được dự đoán rằng Kali pemanganat có thể đóng một vai trò trong khử trùng và chiến lược kiểm soát DBP trong nước điều trị. Kali pemanganat có thể được sử dụng để ôxi hóa các tiền chất hữu cơ ở phần đầu của nhà máy xử lý giảm thiểu sự hình thành của sản phẩm phụ ở giai đoạn sau khử trùng thực vật (Hazen và Sawyer, 1992). Kết quả kiểm tra từ một nghiên cứu tiến hành tại hai nhà máy xử lý nước ở Bắc Carolina (phần 5.5.1) đã chỉ ra rằng tiền xử lý với hình thành cloroform pemanganat giảm; Tuy nhiên, việc giảm là nhỏ ở liều thường được sử dụng tại nướcnhà máy xử lý. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng quá trình oxy hóa trước với pemanganat đã không có hiệu ứng ròng trên nhu cầu clo nước (ca sĩ và ctv., 1980).5.3.2 điểm của ứng dụngTrong các nhà máy điều trị thông thường, Kali pemanganat giải pháp được thêm vào tiêu thụ nước thô, xe tăng nhanh chóng trộn cùng với coagulants, hoặc clarifiers lên thượng nguồn của bộ lọc. Trong các nhà máy trực tiếp lọc, oxy hóa này thường được thêm vào tiêu thụ nước thô để tăng thời gian liên lạc lên thượng nguồn của các đơn vị bộ lọc (Montgomery, 1985). Trong mọi trường hợp, Kali pemanganat được thêm trước khi lọc.Kali pemanganat giải pháp được bơm thường đến khi tiêm từ bể chứa tập trung giải pháp. Nếu điểm tiêm là một đường ống, vòi phun tiêu chuẩn nhô ra midway vào phần ống được sử dụng. Đầu phun tiêm cũng có thể được sử dụng để cung cấp các giải pháp để trộn muối và clarifiers. Pemanganat là một oxidizer phản ứng, tác dụng nhanh và không cần thiết bị trộn đặc biệt tại điểm tiêm có hiệu quả.5.3.2.1 tác động vào quá trình điều trị khácViệc sử dụng của Kali pemanganat có ít ảnh hưởng trên các quá trình điều trị khác tại cơ sở điều trị nước. Xem phần 5.7 pemanganat hoạt động cân nhắc.Mầm bệnh ngừng hoạt động và hiệu quả khử trùngKali pemanganat là một tác nhân ôxi hóa được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp nước. Trong khi nó không được coi là một chất tẩy trùng tiểu học, Kali pemanganat có ảnh hưởng đến sự phát triển của một chiến lược khử trùng bằng cách phục vụ như là một thay thế cho Pre-clo hóa hoặc khác oxy hóa ở địa điểm tại một nhà máy xử lý nơi quá trình oxy hóa hóa học là mong muốn để kiểm soát màu, hương vị và mùi và tảo.Ngừng hoạt động các cơ chếCơ chế chủ yếu của mầm bệnh ngừng hoạt động bởi Kali pemanganat là trực tiếp quá trình oxy hóa của vật liệu di động hoặc men tiêu hóa cụ thể phá hủy (Webber và Posselt, 1972). Trong cùng thời trang, các ion permanganat (MnO4-) tấn công một loạt các vi sinh vật như vi khuẩn, nấm, vi rút và tảo.Các ứng dụng của Kali pemanganat kết quả trong mưa mangan điôxít. Cơ chế này đại diện cho một phương pháp bổ sung để loại bỏ các vi sinh vật từ làm sạch nước (Cleasby và ctv., 1964). Trong hình thức chất keo, mangan điôxít precipitant có một lớp bên ngoài của các tiếp xúc OH nhóm. Các nhóm này có khả năng adsorbing tính phí loài và hạt ngoài trung tính phân tử (Posselt và ctv., 1967). Như precipitant được thành lập, vi sinh vật có thể được adsorbed vào các keo và định cư.Tác động môi trườngNgừng hoạt động hiệu quả phụ thuộc vào nồng độ pemanganat, thời gian tiếp xúc, nhiệt độ, độ pH, và sự hiện diện của các tài liệu oxidizable. Một số các thông số quan trọng được thảo luận dưới đây.pHKiềm điều kiện tăng cường khả năng của permanganat kali ôxi hóa chất hữu cơ; Tuy nhiên, đối diện là đúng với một sức mạnh disinfecting. Thông thường, po

Kết quả (Việt) 2:

Kali permanganat kali permanganat (KMnO4) được sử dụng chủ yếu để kiểm soát hương vị và mùi hôi, loại bỏ màu sắc, kiểm soát tăng trưởng sinh học ở nhà máy xử lý, và loại bỏ sắt và mangan. Trong một vai trò thứ yếu, kali permanganat có thể hữu ích trong việc kiểm soát sự hình thành của THMs và DBPs khác bởi sự oxy hóa các tiền chất và làm giảm nhu cầu đối với các chất khử trùng khác (Hazen và Sawyer, 1992). Cơ chế của DBPs giảm có thể đơn giản là di chuyển các điểm các ứng dụng clo hạ lưu hơn nữa trong đào tạo điều trị bằng thuốc tím để kiểm soát hương vị và mùi hôi, màu sắc, tảo, vv thay vì clo. Mặc dù kali permanganat có nhiều tiềm năng sử dụng như một chất oxy hóa, nó là một chất khử trùng kém. Kali permanganat Hóa học oxy hóa tiềm năng Kali permanganat có tính hoạt động trong điều kiện được tìm thấy trong ngành công nghiệp nước. Nó sẽ bị ôxy hóa một loạt các chất vô cơ và hữu cơ. Kali permanganat (Mn 7+) được giảm xuống dioxide mangan (MnO2) (Mn 4+) kết tủa ra khỏi dung dịch (Hazen và Sawyer, 1992). Tất cả các phản ứng tỏa nhiệt. Trong điều kiện có tính axit quá trình oxy hóa bán phản ứng là (CRC, 1990): MnO4- + 4H + + 3e- ?? MnO2 + 2H2O Eo = 1.68V MnO4- + 8H + + 5e- ?? Mn2 + + 4H2O Eo = 1.51V Trong điều kiện kiềm, các bán phản ứng là (CRC, 1990): MnO4- + 2H2O + 3e- ?? MnO2 + 4OH- Eo = 0.60V giá phản ứng cho quá trình oxy hóa của các thành phần được tìm thấy trong các vùng nước tự nhiên là tương đối nhanh và phụ thuộc vào nhiệt độ, pH, và liều lượng. Khả năng Để lập một dư Nó không phải là mong muốn duy trì một dư KMnO4 vì nó xu hướng làm cho nước có màu hồng. Thế hệ Kali permanganat chỉ được cung cấp ở dạng khô. Một giải pháp KMnO4 tập trung (thường là 1-4 phần trăm) được tạo ra trên trang web cho các ứng dụng xử lý nước; giải pháp là màu hồng hoặc màu tím. KMnO4 có một mật độ lớn của khoảng 100 lb / ft3 và độ hòa tan của nó trong nước là 6,4 g / ml ở 20ºC. Tùy thuộc vào số lượng permanganat yêu cầu, các giải pháp này có thể được thực hiện trong chế độ hàng loạt, sử dụng xe tăng dissolver / lưu trữ với máy trộn và một bơm định lượng cho các hệ thống thức ăn nhỏ. Hệ thống lớn hơn sẽ bao gồm một feeder khô hóa học, phễu lưu trữ và thu bụi cấu hình để tự động cung cấp permanganat để các giải pháp dissolver / bể chứa. Dung dịch KMnO4 được tạo thành chất rắn kết tinh permanganat khô thêm vào make-up nước và sau đó khuấy động để có được những mong muốn Nồng độ permanganat. Các chi phí của KMnO4 khoảng từ $ 1.50 đến $ 2.00 mỗi pound (1997 chi phí), tùy thuộc vào số lượng đặt hàng. Container vận chuyển thường xô hay trống. Kali permanganat được cung cấp trong các lớp khác nhau. Tinh khiết KMnO4 là lớp hút ẩm nhưng kỹ thuật không sẽ hấp thụ độ ẩm và một số sẽ có xu hướng bánh cùng nhau. Đối với các hệ thống sử dụng máng ăn hóa chất khô, một lớp chảy tự có sẵn có chứa chất phụ gia kết dính chống (Hazen và Sawyer, 1992). Kali permanganat là một chất oxy hóa mạnh mẽ và cần được xử lý cẩn thận khi chuẩn bị các giải pháp nguồn cấp dữ liệu. Không có sản phẩm phụ được tạo ra từ làm cho các giải pháp. Tuy nhiên, màu tím / đen tinh thể đen tối này rắn có thể gây tổn thương mắt nghiêm trọng, là một làn da và kích ứng đường hô hấp, và có thể gây tử vong nếu nuốt phải. Như vậy, quy trình xử lý đặc biệt bao gồm việc sử dụng kính an toàn và một tấm che kín mặt, một MSAA / NIOSH phê duyệt mặt nạ chống bụi, và mặc không thấm găng tay, yếm, và khởi động để hạn chế tối đa tiếp xúc với da. Sử dụng tiểu cảnh và điểm ứng dụng Mặc dù kali permanganat có thể làm bất hoạt vi khuẩn khác nhau và các loại virus, nó không được sử dụng như một chất khử trùng tiểu học hoặc trung học khi áp dụng ở các cấp độ điều trị thường được sử dụng. Nồng độ kali permanganat có thể sẽ được yêu cầu để có được khử trùng tiểu học hay trung học có thể được đa chi phí. Tuy nhiên, thuốc tím được sử dụng trong xử lý nước uống để đạt được nhiều mục đích khác bao gồm: Quá trình oxy hóa sắt và mangan; Quá trình oxy hóa của hương vị và mùi ghép, kiểm soát sinh vật gây khó chịu; và kiểm soát huyết áp tâm trương hình thành. Tiểu Sử dụng sắt và mangan Quá trình oxy hóa Một công dụng chính của permanganat là sắt và mangan. Permanganat sẽ bị ôxy hóa sắt và mangan để chuyển đổi màu (2 +) sắt thành sắt III (3+) nhà nước và 2+ mangan đến 4+ nhà nước. Các hình thức oxy hóa sẽ kết tủa hydroxit như sắt và mangan hydroxide (AWWA, 1991). . Các thành phần hóa học chính xác của các kết tủa sẽ phụ thuộc vào tính chất của nước, nhiệt độ, pH và các phản ứng cổ điển cho quá trình oxy hóa sắt và mangan là: 3Fe2 + + KMnO4 + 7H2O ?? 3Fe (OH) 3 (s) + MnO2 (s) + K + + 5H + 3Mn2 + + 2KMnO4 + 2H2O ?? 5MnO2 (s) + 2K + + 4H + Những phản ứng này cho thấy độ kiềm được tiêu thụ thông qua sản xuất axit ở mức 1,49 mg / L CaCO3 mỗi mg / L của Fe + 2 và 1,21 mg / L CaCO3 mỗi mg / L của Mn + 2 bị oxy hóa. Tiêu thụ này kiềm nên được xem xét khi điều trị permanganat được sử dụng cùng với phèn chua đông máu, mà còn đòi hỏi độ kiềm để tạo thành kết tủa. Liều thuốc tím cần thiết cho quá trình oxy hóa là 0,94 mg / sắt mg và 1,92 mg / mg mangan (Culp / Wesner / Culp , 1986). Trong thực tế, thực tế lượng kali permanganat sử dụng đã được tìm thấy là ít hơn so với chỉ định bởi lượng pháp. Người ta nghĩ rằng điều này là do ảnh hưởng của chất xúc tác MnO2 vào các phản ứng (O'Connell, 1978). Thời gian quá trình oxy hóa trong khoảng 5-10 phút, với điều kiện độ pH trên 7.0 (Kawamura, 1991). Quá trình oxy hóa của vị giác và mùi Các hợp chất Kali permanganat được sử dụng để loại bỏ các hợp chất hương vị và mùi hôi. Lalezary et al. (1986) được sử dụng để điều trị permanganat hợp chất có mùi trần tục-meo trong nước uống. Liều thuốc tím được sử dụng để điều trị các hợp chất hương vị và mùi gây ra khoảng 0,25-20 mg / L. Kiểm soát các mối gây hại sinh vật Asiatic Ngao Cameron et al. (1989) đã nghiên cứu hiệu quả của thuốc tím để kiểm soát ngao Asiatic trong cả hai giai đoạn vị thành niên và người lớn. Người lớn ngao Asiatic đã nhận thấy có nhiều khả năng chống permanganat hơn hình thức thanh thiếu niên. Kali permanganat liều sử dụng để kiểm soát phạm vi ngao Asiatic vị thành niên 1,1-4,8 mg / L. Zebra Trai Klerks và Fraleigh (1991) đã đánh giá hiệu quả của permanganat chống trai đeo bám người lớn. Liên tục kali permanganat liều 0,5-2,5 mg / L được chứng minh là có hiệu quả nhất. DBP kiểm soát được dự đoán kali permanganat có thể đóng một vai trò trong khử trùng và kiểm soát huyết áp tâm trương chiến lược trong xử lý nước. Kali permanganat có thể được sử dụng để oxy hóa các tiền chất hữu cơ ở phần đầu của các nhà máy xử lý giảm thiểu sự hình thành của các sản phẩm phụ trong giai đoạn khử trùng hạ lưu của nhà máy (Hazen và Sawyer, 1992). Kết quả thử nghiệm từ một nghiên cứu tiến hành tại hai nhà máy xử lý nước ở Bắc Carolina (mục 5.5.1) cho thấy rằng tiền xử lý với permanganat giảm sự hình thành chloroform; Tuy nhiên, mức giảm nhỏ ở liều thường được sử dụng tại nước nhà máy xử lý. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng tiền oxy hóa với permanganat không có ảnh hưởng ròng trên nhu cầu clo của nước (Singer et al., 1980). 5.3.2 Địa điểm Ứng dụng Trong nhà máy xử lý thông thường, dung dịch kali permanganat được thêm vào nước thô lượng, tại các bể trộn nhanh chóng kết hợp với chất keo tụ, lắng hoặc tại thượng nguồn của các bộ lọc. Trong các nhà máy lọc trực tiếp, chất oxy hóa này thường được thêm vào lượng nước thô để tăng thời gian tiếp xúc thượng nguồn của các đơn vị bộ lọc (Montgomery, 1985). Trong mọi trường hợp, kali permanganat được thêm vào trước khi lọc. Giải pháp Kali permanganat thường được bơm từ bể chứa dung dịch đậm đặc đến điểm tiêm. Nếu các điểm tiêm là một đường ống, một vòi phun tiêu chuẩn nhô ra giữa chừng vào phần ống được sử dụng. Vòi phun cũng có thể được sử dụng để cung cấp các giải pháp để trộn và buồng lắng. Permanganat là một phản ứng, tác dụng nhanh chất oxy hóa và không cần thiết bị pha trộn đặc biệt tại các điểm tiêm có hiệu quả. 5.3.2.1 Tác động đến điều trị khác Processes Việc sử dụng thuốc tím có ít tác động tới quá trình điều trị khác tại các cơ sở xử lý nước . Xem Phần 5.7 để cân nhắc hoạt động permanganat. Mầm bệnh bất hoạt và khử trùng Hiệu quả Kali permanganat là một tác nhân oxy hóa được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp nước. Trong khi nó không được coi là một chất khử trùng tiểu, kali permanganat có ảnh hưởng đến sự phát triển của một chiến lược khử trùng bằng cách phục vụ như là một thay thế cho pre-clo hay oxy hóa khác tại các địa điểm trong một nhà máy xử lý nơi quá trình oxy hóa hóa học là mong muốn kiểm soát của màu sắc, hương vị và mùi hôi, và tảo. bất hoạt cơ chế Các chế độ chính của tác nhân gây bệnh bất hoạt bởi kali permanganat là oxy hoá trực tiếp các tài liệu di động hoặc phá hủy enzyme cụ thể (Webber và Posselt, 1972). Trong cùng một thời trang, các ion permanganat (MnO4-) tấn công một loạt các vi sinh vật như vi khuẩn, nấm, virus, và tảo. Áp dụng các kết quả kali permanganat trong sự kết tủa của dioxide mangan. Cơ chế này đại diện cho một phương pháp bổ sung cho việc loại bỏ các vi sinh vật từ nước uống (Cleasby et al, 1964.). Ở dạng keo, các chất kết tủa dioxide mangan có một lớp bên ngoài của nhóm OH tiếp xúc. Những nhóm này có khả năng hấp thụ các loài sạc và hạt, thêm vào các phân tử trung tính (Posselt et al., 1967). Như các chất kết tủa được hình thành, các vi sinh vật có thể được hấp thụ vào dung dịch keo và định cư. Ảnh hưởng môi trường hiệu quả bất hoạt phụ thuộc vào nồng permanganat, thời gian tiếp xúc, nhiệt độ, pH, và sự hiện diện của vật liệu oxy hóa khác. Một số thông số quan trọng được thảo luận dưới đây. PH điều kiện Alkaline Tăng cường năng lực của kali permanganat để oxy hóa chất hữu cơ; Tuy nhiên, điều ngược lại là đúng với sức mạnh khử trùng của nó. Thông thường, po