철, 망간 및 황화수소 제거를 위한 과망간산칼륨 복용량을 계산하는 방법

과망간산칼륨(KMnO₄)은 산화시키기 위해 수처리에 흔히 사용됩니다 여과 전 철(Fe⊃2;⁺), 용존 망간(Mn⊃2;⁺), 황화수소(H2S)를 .

그러나 수처리 운영자와 화학물질 구매자에게 가장 중요한 질문 중 하나는 다음과 같습니다.

얼마나 많이 과망간산칼륨을 첨가해야 하나요?

대답은 오염물질 농도, 원수 화학, pH, 유기물, 접촉 시간 및 여과 시스템에 따라 달라집니다. 실용적인 접근 방식은 다음과 같습니다.

수질 분석 → 초기 수요량 계산 → 용기 테스트 → 잔량 확인 → 여과

US EPA 지침에서는 과망간산염을 철 및 망간 산화에 대한 처리 옵션으로 식별하고 실제 복용량은 수질 및 적용 지점에 크게 좌우된다는 점을 지적합니다.

과망간산칼륨 복용량: 빠른 참조

초기 계산에는 다음 비율이 유용합니다.

EPA 기술 문헌에서는 철 1mg/L당 약 0.94mg/L KMnO₄ , 망간 1mg/L당 1.92mg/L KMnO₄ 의 이론적 요구량을 제시합니다..

폐수 황화물 제어를 위해 EPA 지침에서는 KMnO₄ 대 H²S 중량 비율을 6:1 ~ 7:1 로 보고합니다. 일반 작동 범위로 약

이 값은 으로 취급되어야 합니다. 최종 운영 용량이 아닌 시작점 .

1. 철 제거를 위한 KMnO₄ 투여량 계산 방법

용해된 제1철은 불용성 제2철 화합물로 산화될 수 있으며 이후 침전이나 여과를 통해 제거됩니다.

이론적 관계는 대략 다음과 같습니다.

1mg/L Fe⊃2;⁺ × 0.94 = 0.94mg/L KMnO₄

예

원수에 다음이 포함된 경우:

철 = 2.0mg/L

그 다음에:

2.0 × 0.94 = 1.88mg/L KMnO₄

따라서 초기 이론적 과망간산칼륨 요구량은 대략 다음과 같습니다.

1.88mg/L

그러나 천연유기물이나 기타 환원물질도 과망간산염을 소모할 수 있으므로 실제 식물의 사용량은 시험을 통해 확인해야 한다.

2. 망간 제거를 위한 KMnO₄ 투여량 계산 방법

망간은 일반적으로 철보다 과망간산칼륨이 더 많이 필요합니다.

이론적 관계는 대략 다음과 같습니다.

1mg/L Mn⊃2;⁺ × 1.92 = 1.92mg/L KMnO₄

예

망간 농도가 다음과 같은 경우:

0.5mg/L Mn⊃2;⁺

그 다음에:

0.5 × 1.92 = 0.96mg/L KMnO₄

초기 계산된 수요는 다음과 같습니다.

0.96mg/L KMnO₄

산화된 망간은 미립자 망간 산화물을 형성하며, 이는 적절한 여과 공정을 통해 제거되어야 합니다.

3. H2S 제거를 위해 얼마나 많은 과망간산칼륨이 필요합니까?

황화수소는 일부 지하수 및 폐수 시스템에서 발견되는 특징적인 '썩은 계란' 냄새를 생성합니다.

과망간산칼륨은 황화물을 산화시킬 수 있으며 냄새 및 황화물 제어에 사용됩니다. Carus는 또한 도시 응용 분야에서 황화수소 및 황 화합물 처리를 위한 과망간산염 제품을 식별합니다.

폐수 황화물 제어의 경우 유용한 초기 운영 추정치는 다음과 같습니다.

H²S 농도 × 6–7 = 대략적인 KMnO₄ 투여량

예

H2S 농도가 다음과 같은 경우:

0.5mg/L

예상 KMnO₄ 수요:

0.5 × 6 = 3.0mg/L

에게

0.5 × 7 = 3.5mg/L

따라서 초기 평가 범위는 대략 다음과 같습니다.

3.0~3.5mg/L KMnO₄

황화물 화학은 pH 및 처리 조건에 따라 변하기 때문에 최종 공급 속도를 설정하기 전에 벤치 테스트가 특히 중요합니다.

4. 여러 오염물질이 존재할 때 KMnO₄를 계산하는 방법

실제 지하수에는 철, 망간, 황화수소가 동시에 함유되어 있을 수 있습니다.

유용한 시작 추정치는 다음과 같습니다.

추정 KMnO₄ 수요 = 철 수요 + 망간 수요 + H2S 수요

예를 들어, 물 분석 결과가 다음과 같다고 가정해 보겠습니다.

• 철: 1.5mg/L

• 망간: 0.20mg/L

• H2S: 0.10mg/L

철 수요

1.5 × 0.94 = 1.41mg/L

망간 수요

0.20 × 1.92 = 0.384mg/L

H2S 수요

0.10 × 6–7 = 0.60–0.70mg/L

초기 예상 KMnO₄ 수요

1.41 + 0.384 + 0.60–0.70

= 약 2.39–2.49 mg/L KMnO₄

이는 작업자에게 제공합니다 . 초기 테스트 범위를 자동 최종 투여 설정점이 아닌

5. 이론적 복용량이 최종 복용량이 아닌 이유

원수에는 Fe⊃2;⁺, Mn⊃2;⁺, H₂S 이상이 함유되어 있습니다.

과망간산칼륨은 다음과도 반응할 수 있습니다.

• 천연 유기물

• 기타 환원금속

• 황화물

• 유기 오염물질

• 산업폐수 내 화합물 감소

결과적으로 철 농도가 동일한 두 수원에는 서로 다른 실제 KMnO₄ 투여량이 필요할 수 있습니다.

EPA 문서에 따르면 현장 선량은 이론적인 요구 사항과 크게 다를 수 있으며 적절한 작동 조건을 설정하기 위해 병 테스트 및 현장 시험이 사용된다는 점을 보여줍니다.

6. 실제 복용량을 결정하기 위해 Jar Testing을 사용하십시오.

이론적 수요량을 계산한 후 Jar Test나 Pilot Test를 실시합니다. 실제 원수를 이용하여

실제 프로세스는 다음과 같습니다.

1단계 - 물 분석

측정하다:

• 용존철

• 용해된 망간

• H2S 또는 황화물

• pH

• 흐림

• 유기물

• 온도

2단계 - 초기 KMnO₄ 수요 계산

이론적 또는 작동적 비율을 출발점으로 사용하십시오.

3단계 - 여러 용량 테스트

계산된 요구량을 중심으로 약간 다른 KMnO₄ 농도를 테스트합니다.

4단계 - 적절한 반응 시간 허용

산화가 항상 순간적으로 이루어지는 것은 아닙니다. 접촉 시간과 pH는 망간 및 황화물 처리에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.

5단계 - 처리된 물 확인

측정하다:

• 남은 철분

• 남은 망간

• 황화물

• 흐림

• 과망간산염 잔류

6단계 - 산화된 고체 필터링

KMnO₄는 용해된 오염물질을 산화된 형태로 변환하지만 이러한 고체는 여전히 여과 또는 다른 하류 분리 공정을 통해 제거되어야 합니다.

캘리포니아 식수 지침에서는 화학 처리 용량을 최적화하기 위한 실용적인 방법으로 병 테스트를 사용합니다.

과망간산칼륨 과다 복용을 피하세요

KMnO₄가 많다고 해서 자동으로 더 나은 치료를 의미하는 것은 아닙니다 .

과도한 과망간산염은 다음과 같은 결과를 가져올 수 있습니다.

• 분홍색이나 보라색이 계속 유지됨

• 망간 잔류량 증가

• 더 높은 화학물질 소비

• 추가 고체 로딩

• 불필요한 운영 비용

EPA 지침은 과망간산염 과다 복용으로 인해 과도한 망간이 처리 과정을 통과할 수 있음을 구체적으로 경고합니다.

따라서 목표는 산화를 달성하고 안정적인 여과를 가능하게 하는 최저 유효 용량을 식별하는 것입니다..

KMnO₄ 복용량에 영향을 미치는 요인

pH

특히 망간과 황화수소의 경우 반응 거동은 pH에 따라 달라집니다.

유기물

천연 유기물은 과망간산염을 소비하고 화학 수요를 증가시킬 수 있습니다.

연락시간

반응 시간이 충분하지 않으면 여과 전 산화가 불완전해질 수 있습니다.

온도

온도가 낮을수록 산화 반응이 느려질 수 있습니다.

여과 시스템

처리 후에는 산화철과 망간을 제거해야 합니다. 따라서 필터 매체와 작동 조건은 전반적인 처리 성능에 영향을 미칩니다.

실용적인 KMnO₄ 투여 작업흐름

산업 및 도시 수처리의 경우 유용한 작업 흐름은 다음과 같습니다.

1. 물 분석

↓

2. Fe, Mn 및 H2S 농도 결정

↓

3. 초기 과망간산염 수요 계산

↓

4. Jar 또는 파일럿 테스트 수행

↓

5. KMnO₄ 투여량 조정

↓

6. 잔류 철, 망간 및 황화물 확인

↓

7. 산화된 고체를 필터링합니다.

↓

8. 이송 속도 최적화

이 접근법은 오염물질 농도만으로 투여량을 선택하는 것보다 더 신뢰할 수 있습니다.

자주 묻는 질문

1mg/L의 철분을 제거하려면 얼마나 많은 KMnO₄가 필요합니까?

이론적 요구량은 Fe⊃2;⁺ 1mg/L당 약 0.94mg/L KMnO₄ 입니다..

1mg/L의 망간을 제거하려면 얼마나 많은 KMnO₄가 필요합니까?

이론적 요구량은 Mn⊃2;⁺ 1mg/L당 약 1.92mg/L KMnO₄ 입니다..

황화수소에는 얼마나 많은 KMnO₄가 필요합니까?

EPA 폐수 지침에서는 의 일반적인 KMnO₄:H2S 중량 비율을 인용합니다 . 6:1~7:1 황화물 제어를 위해 약 실제 요구사항은 수질 화학 및 공정 조건에 따라 크게 달라집니다.

계산된 선량을 직접 사용할 수 있나요?

이는 로 간주되어야 합니다 초기 추정치 . 지속적인 화학물질 공급 속도를 설정하기 전에 용기 테스트, 파일럿 테스트 또는 제어된 프로세스 최적화를 통해 실제 물을 평가해야 합니다.

수처리를 위한 과망간산칼륨 선택

수처리용 과망간산칼륨을 구매할 때 구매자는 다음을 평가해야 합니다.

• KMnO₄ 분석

• 청정

• 수분

• 수불용성 물질

• 입자 크기

• 포장

• COA 가용성

• SDS/MSDS

• 배치 일관성

• 공급업체 기술 지원

AOZUN은 산업 및 수처리 응용 분야에 과망간산 칼륨을 공급하며 고객 요구 사항에 따라 사양 및 포장 옵션을 사용할 수 있습니다.

문의사항에 대해 물 분석, 적용, 필요한 수량, 포장 및 목적지 항구를 제공하면 적절한 제품 사양을 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다.

결론

과망간산칼륨 투여량 계산은 처리되는 오염물질의 농도부터 시작됩니다.

초기 참고사항:

철:
KMnO₄ ₄ Fe × 0.94

망간:
KMnO₄ ₄ Mn × 1.92

황화수소:
KMnO₄ ₄ H²S × 6–7입니다 . 일반 폐수 황화물 제어 추정치의 경우

그러나 이론적 계산은 단지 시작점일 뿐입니다.

안정적인 치료를 위해 다음을 사용하십시오.

수질 분석 → 이론 수요량 → 병 테스트 → 잔량 확인 → 여과 → 용량 최적화

이 방법은 철, 망간 및 황화수소를 효율적으로 제거하는 동시에 과망간산염 첨가량 부족이나 과도한 첨가 위험을 줄이는 데 도움이 됩니다.