一、

高锰酸钾简介

高锰酸钾是水处理领域常见的氧化剂，既可以作为亲核试剂参与反应，也可以作为亲电试剂参与反应。高锰酸钾遇有机物时即释放出初生态氧和二氧化锰，而无游离状氧分子放出，不出现气泡。初生态氧有杀菌、除臭、解毒作用，高锰酸钾抗菌除臭作用比过氧化氢溶液强而持久。高锰酸钾在氧化过程中对有机污染物具有选择性，尤其是对含有富电子基团的有机物，如酚、双键、苯胺基团等。高锰酸钾可以选择性地破坏富电子基团有机物的不饱和键，导致有机物极性增加、可生化性提高，甚至部分有机物可以被高锰酸钾矿化为二氧化碳和水。正是由于高锰酸钾的选择性，高锰酸钾氧化技术可以应用于原位修复土壤，除去土壤中的三氯乙烯( TCE) 、四氯乙烯( PCE) 、二氯乙烯( DCE) 等污染物。

高锰酸钾在常见水处理 pH 值范围内对有机污染物具有较强的氧化能力，其还原产物为不溶性环 境友好的二氧化锰( MnO2 ) ，易从溶液中分离，还可以通过吸附、氧化、助凝等与高锰酸钾协同除污染。此外，高锰酸钾具有使用方便（可根据溶液颜色确定大致浓度）、价格便宜、方便存储等优点。

近年，国内外学者对高锰酸钾除污染的能力进行了深入研究。Jiang 等［发现在 pH 值为 6. 0～ 8. 0 的条件下，高锰酸钾能较快氧化去除水中含有富电子基团的内分泌干扰物( EDCs) ，如双酚 A、雌酮以及壬基酚等。此外，高锰酸钾还可以控制臭 味和微生物的生长，抑制地表水中藻类的繁殖， 去除藻毒素、色度、铁、锰、亚砷酸盐等。同   时高锰酸钾预氧化可以有效降低出水中消毒副产物 的生成量，如李多等发现高锰酸钾预氧化工艺将 出水中三卤甲烷和卤乙酸的浓度分别降低了61. 3% 和 50. 2% 。

但高锰酸钾氧化技术也存在一些缺陷。与臭氧氧化、芬顿氧化技术相比，高锰酸钾的氧化能力较温和，要达到后者相同的有机物去除率，所需氧化历时较长。因此有必要通过催化技术或者与其他工艺联合加快高锰酸钾氧化过程，既充分发挥高锰酸钾绿色无毒的优点，又使其氧化效果大大提高。

目前提高高锰酸钾氧化效能的技术手段主要包   括以下几个方面: ①投加过渡金属催化高锰酸钾反应过程，如 Ｒu( Ⅲ) 、Fe( Ⅱ) 和 Fe( Ⅲ) ; ②投加络合剂稳定反应过程中形成的氧化活性更高、更不稳定   的中间态锰，利用中间态锰协同高锰酸钾去除污染;③利用水体中微量腐殖酸加快高锰酸钾氧化有机物的速率; ④一些有机物在高锰酸钾氧化过程中可以扮演电子穿梭的作用，进而加快氧化过程; ⑤高锰酸钾的还原产物 MnO2 也可以很好地催化高锰酸钾氧化过程; ⑥将超声技术与高锰酸钾氧化工艺联合，强化高锰酸钾的氧化效能。小编对这些强化高锰酸钾氧化效能的技术进行一一阐述，分析各技术的优缺点。

高锰酸钾与水处理

二、常见强化高锰酸钾氧化效能技术的优缺点分析

2. 1 Ｒu( Ⅲ) 催化高锰酸钾氧化

钌属于贵金属，其催化效能高、专一性强、价格相对低廉，因此在化学工业的多种领域都有应用。

有文献证明了在近中性 pH 值范围内均相Ｒu( Ⅲ) 催化高锰酸钾氧化效能去除水中有机污染物的可行性。Ｒu( Ⅲ) 在 pH 值 4. 0 ～ 8. 0 范围内将高锰酸钾氧化双酚 A 的反应速率提高了 1. 2 ～ 8. 4 倍，同时也提高了双酚 A 的矿化率。虽然 Ｒu( Ⅲ) 溶液作为均相催化剂可以很好地催化高锰酸钾氧化去除水中有机污染物，但 Ｒu( Ⅲ) 溶液投加进水体以后会对水体造成二次污染，并且也不能实现回收利用。

为了实现催化剂的回收和重复利用，Zhang....