本发明专利技术提供了一种高锰酸钾除锰效果在线监测方法、系统及介质，该方法包括：利用吸光度检测设备建立“吸光度‑高锰酸钾溶液浓度”标准曲线和“吸光度‑重铬酸钾溶液浓度”标准曲线，标准曲线以溶液浓度为横坐标，以吸光度为纵坐标；通过混凝、沉淀、过滤实验模拟水厂处理过程并检测各环节吸光度，并利用“吸光度‑高锰酸钾溶液浓度”标准曲线和“吸光度‑重铬酸钾溶液浓度”标准曲线将其转化为浓度，明确关键环节检测浓度控制范围；监测水厂相应环节吸光度值，并利用“吸光度‑高锰酸钾溶液浓度”标准曲线和“吸光度‑重铬酸钾溶液浓度”标准曲线将其转化为浓度，结合所确定的浓度控制范围判断投加的高锰酸钾量是否合适。本发明专利技术显著降低了除锰效果监测成本，提升了在线监测除锰效果的可行性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水净化处理，尤其涉及一种高锰酸钾除锰效果在线监测方法、系统及介质。
技术介绍
1、锰是自然界水体中常见的元素，通常以二价锰形式存在，地下水含锰量约为0.5-2.0mg/l，地表水含锰量相对较低，但也可达到0.3mg/l。由于二价锰离子会被空气中的氧、水中的消毒剂等氧化形成棕黑色二氧化锰，造成水质浑浊、有色，进而引起用户感官不适，因此国家标准《生活饮用水卫生标准》gb 5749-2020规定其限值为0.1mg/l。
2、当原水锰较高时，为保障出厂水达到国家标准，则需要进行除锰处理，除锰的方法包括催化氧化除锰、生物法除锰、化学氧化法除锰。工程上多采用投加高锰酸钾的化学氧化法除锰，同时借助天然形成的锰砂滤料协同进行催化氧化除锰及生物法除锰，因此高锰酸钾投加量的确定及调整决定了除锰的效果。
3、投加高锰酸钾去除锰的原理为氧化还原作用，其方程式如下：
4、3mn2++2kmno4+2h2o→5mno2↓+2k++4h+
5、其理论投加量为每氧化1mg的mn2+，需要1.92mg的高锰酸钾，因原水中还有其他还原性物质会消耗高锰酸钾，因此往往以2.5-3.0的倍数进行投加以保证反应充分，但因原水条件差异，最佳倍数也不同，具体投加浓度往往以人工检测的原水锰浓度为依据，结合工程师经验或实验结果确定，部分有经验的工程师也会肉眼观测沉淀池水体颜色来判断高锰酸钾投加量是否合适。另外，也可以通过布设锰在线监测设备对水厂进出水进行锰含量监测，但是其价格昂贵，每台约20万元，实际应用较少。
6、高锰酸钾为紫红色固体，溶于水呈现粉红色，若投加过量未完全反应则容易引起水体发粉，但若投加不足，导致二价锰未完全反应，则在管网输送过程中，残余二价锰逐渐被氧化为棕黑色二氧化锰，会造成水质浑浊、有色，进而引起用户感官不适，因此需精准控制高锰酸钾投加量，时刻确保足量而不过量。
7、受限于检测效率，水厂往往一天或几天对原水锰进行一次检测，但原水锰波动明显，一年内波动范围可达0.01-1.0mg/l以上，一天内波动范围也可达0.04-0.17mg/l。因此以人工检测结果确定高锰酸钾投加量存在难以应对原水波动的问题，容易因为原水波动而投加量未及时调整，造成投加不足或投加过量的问题。
8、在线锰监测设备价格昂贵且精度有限，不足以支撑高锰酸钾投加量的确定，容易因投加不足或投加过量引起水质事件。依靠工程师肉眼观察沉淀池颜色存在影响因素多、对经验依赖性强、时效性差等问题。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种高锰酸钾除锰效果在线监测方法、系统及介质，旨在降低监测成本，增加在线监测锰去除效果可行性。
2、为了达到上述目的，本专利技术提出一种高锰酸钾除锰效果在线监测方法，所述方法包括以下步骤：
3、步骤s10，利用吸光度检测设备建立“吸光度-高锰酸钾溶液浓度”标准曲线和“吸光度-重铬酸钾溶液浓度”标准曲线，所述标准曲线以溶液浓度为横坐标，以吸光度为纵坐标；
4、步骤s20，通过混凝、沉淀、过滤实验模拟水厂处理过程并检测各环节吸光度，并利用所述“吸光度-高锰酸钾溶液浓度”标准曲线和“吸光度-重铬酸钾溶液浓度”标准曲线将其转化为浓度，明确关键环节检测浓度控制范围；
5、步骤s30，在线监测水厂相应环节吸光度值，并利用所述“吸光度-高锰酸钾溶液浓度”标准曲线和“吸光度-重铬酸钾溶液浓度”标准曲线将其转化为浓度，结合所确定的浓度控制范围判断投加的高锰酸钾量是否合适。
6、本专利技术进一步地技术方案是，所述步骤s10包括：
7、配置浓度梯度为0、0.5、1、5、10mg/l的高锰酸钾溶液，在光强为41000cd、波长为370nm光源下测定其吸光度，建立“吸光度-高锰酸钾溶液浓度”标准曲线。
8、本专利技术进一步地技术方案是，所述步骤s10还包括：
9、配置浓度梯度为0、0.1、0.5、1、5mg/l的重铬酸钾溶液，在光强为41000cd、波长为580nm光源下测定其吸光度，建立“吸光度-重铬酸钾溶液浓度”标准曲线。
10、本专利技术进一步地技术方案是，所述步骤s20包括：
11、基于原水及水厂工艺进行模拟实验，明确不同高锰酸钾投加量下水处理关键环节在波长为370nm光源下的吸光度并将其按照步骤s10的标准曲线转化成浓度，并明确投加不足、投加合适、投加过量情况下所对应的吸光度及检测浓度，其中，投加合适情况下所对应的吸光度及检测浓度取值范围为[m1，m2]；以及明确不同重铬酸钾投加量下水处理关键环节在波长为580nm光源下的吸光度并将其按照步骤s10的标准曲线转化成浓度，并明确投加不足、投加合适、投加过量情况下所对应的吸光度及检测浓度，其中，投加合适情况下所对应的吸光度及检测浓度最小值为c1。
12、本专利技术进一步地技术方案是，所述步骤s30包括：
13、步骤s301，注入样品并检测在波长为370nm光源下吸光度并经过“吸光度-高锰酸钾溶液浓度”标准曲线转为浓度m，在波长为580nm光源下吸光度并经过“吸光度-高锰酸钾溶液浓度”标准曲线转为浓度c；
14、步骤s302，比较所述浓度m与m1、m2之间的关系，以及浓度c与c1之间的关系；
15、步骤s303，根据比对结果提示高锰酸钾投加量情况。
16、本专利技术进一步地技术方案是，所述步骤s303包括：
17、若m<m1，且c>c1，则提示高锰酸钾投加量不足；
18、若m>m2，则提示高锰酸钾投加量过量；
19、若m1≤m≤m2，则高锰酸钾投加量合适，不进行提示。
20、本专利技术进一步地技术方案是，所述步骤s301之前还包括：
21、吸水；
22、样品前处理；
23、清洗样品瓶。
24、本专利技术进一步地技术方案是，所述步骤303之后包括：
25、本次检测结束，排放水样，间隔预设时长后，返回吸水步骤。
26、为实现上述目的，本专利技术还提出一种高锰酸钾除锰效果在线监测系统，所述系统包括存储器、处理器以及存储在所述处理器上的高锰酸钾除锰效果在线监测程序，所述高锰酸钾除锰效果在线监测程序被所述处理器运行时执行如上所述的方法的步骤。
27、为实现上述目的，本专利技术还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有高锰酸钾除锰效果在线监测程序，所述高锰酸钾除锰效果在线监测程序被处理器运行时执行如上所述的方法的步骤。
28、本专利技术高锰酸钾除锰效果在线监测方法、系统及介质的有益效果是：
29、本专利技术通过上述技术方案，利用吸光度检测设备建立“吸光度-高锰酸钾溶液浓度”标准曲线和“吸光度-重铬酸钾溶液浓度”标准曲线，所述标准曲线以溶液浓度为横坐标，以吸光度为纵坐标；通过混凝、沉淀、过滤实验模拟水厂处理过程并检测各环节吸光度，并利用本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种高锰酸钾除锰效果在线监测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的高锰酸钾除锰效果在线监测方法，其特征在于，所述步骤S10包括：
3.根据权利要求2所述的高锰酸钾除锰效果在线监测方法，其特征在于，所述步骤S10还包括：
4.根据权利要求3所述的高锰酸钾除锰效果在线监测方法，其特征在于，所述步骤S20包括：
5.根据权利要求4所述的高锰酸钾除锰效果在线监测方法，其特征在于，所述步骤S30包括：
6.根据权利要求5所述的高锰酸钾除锰效果在线监测方法，其特征在于，所述步骤S303包括：
7.根据权利要求5所述的高锰酸钾除锰效果在线监测方法，其特征在于，所述步骤S301之前还包括：
8.根据权利要求7所述的高锰酸钾除锰效果在线监测方法，其特征在于，所述步骤303之后包括：
9.一种高锰酸钾除锰效果在线监测系统，其特征在于，所述系统包括存储器、处理器以及存储在所述处理器上的高锰酸钾除锰效果在线监测程序，所述高锰酸钾除锰效果在线监测程序被所述处理器运行时执行如权利要求1至8任意一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有高锰酸钾除锰效果在线监测程序，所述高锰酸钾除锰效果在线监测程序被处理器运行时执行如权利要求1至8任意一项所述的方法的步骤。
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【技术特征摘要】
1.一种高锰酸钾除锰效果在线监测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的高锰酸钾除锰效果在线监测方法，其特征在于，所述步骤s10包括：
3.根据权利要求2所述的高锰酸钾除锰效果在线监测方法，其特征在于，所述步骤s10还包括：
4.根据权利要求3所述的高锰酸钾除锰效果在线监测方法，其特征在于，所述步骤s20包括：
5.根据权利要求4所述的高锰酸钾除锰效果在线监测方法，其特征在于，所述步骤s30包括：
6.根据权利要求5所述的高锰酸钾除锰效果在线监测方法，其特征在于，所述步骤s303包括：
7.根据权利要求5所述的高锰...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁思宸，安娜，方意龙，陈菁菁，肖维贵，
申请(专利权)人：深圳市水务集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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