水的化學(xué)處理任務(wù)4氧化還原法1概述2氧化法3還原法概述定義：對于廢水中呈溶解狀態(tài)的無機(jī)物和有機(jī)物，通過化學(xué)反應(yīng)使物質(zhì)發(fā)生氧化或還原，轉(zhuǎn)化成微毒、無毒物質(zhì)（有機(jī)物）或易于水分離的形態(tài)（無機(jī)物），從而達(dá)到處理的目的。概述化學(xué)氧化還原法需較高的運(yùn)行費(fèi)用，主要用于飲用水處理、特種工業(yè)用水處理、有毒工業(yè)廢水處理和以回用為目的的廢水深度處理。對于無機(jī)物氧化還原的實(shí)質(zhì)是發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移。有機(jī)物加氧脫氫稱為氧化，而加氫脫氧稱為還原。特點(diǎn)氧化法（1）藥劑氧化法投加化學(xué)氧化劑廢水CN-S2-金屬離子酚類醛類醇類洗滌劑油類氰化物氧化法氧化劑：無機(jī)物：有機(jī)物：CN-S2-Fe2+Mn2+酚醇醛油處理對象：活潑非金屬中性分子：Cl2O2O3H2O2ClO2含氧酸根陰離子及高價金屬離子：ClO-Fe3+MnO4-Cr2O7-氧化法空氣氧化法就是把空氣鼓入廢水中，利用空氣中的氧氣氧化廢水中的污染物。定義降低pH值，有利于空氣氧化；提高溫度和氧分壓，可以增大電極電位；添加催化劑，反應(yīng)活化能降低，有利于氧化反應(yīng)進(jìn)行。特點(diǎn)氧化法應(yīng)用舉例：工業(yè)廢水脫硫酸性條件：堿性條件：2S2-+2O2+H2OS2O32-+2OH-2HS-+2O2S2O32-+H2OS2O32-+2O2+2OH-2SO42-+H2O氧化法堿性氯化法（用于CN-的去除）次氯酸鈉、漂白粉、液氯、二氧化氯。氧化劑（ClO-）氯氧化處理含氰廢水（氰根轉(zhuǎn)化為氰酸根，劇毒轉(zhuǎn)為微毒）。應(yīng)用氧化法堿性氯化法（用于CN-的去除）電鍍、煉焦和一些化工廠。廢水來源鋼瓶。液氯儲運(yùn)方式氧化法臭氧氧化法(Ozone)臭氧氧化法是利用臭氧（O3)的強(qiáng)氧化能力，使污水中的污染物質(zhì)氧化分解成低毒、無害的化合物，使水質(zhì)得到凈化。該方法可降低水中的BOD/COD，而且可以起到脫色、除臭、除味、殺菌等效用。

氧化法臭氧氧化法(Ozone)臭氧的性質(zhì)：氧化能力（如表）：溶解性：水中溶解度比純氧高10倍，比空氣高25倍；毒性：對眼及呼吸器官有強(qiáng)烈的刺激作用；穩(wěn)定性：易分解；腐蝕性：用耐腐材料。氧化劑方程式氧化電極電位?OHOH+H++e=H2O2.80臭氧O3+2H++2e=H2O+O2

2.07過氧化氫H2O2+2H++2e=2H2O1.77高錳酸根MnO4-+8H++5e=Mn2++4H2O1.52二氧化氯ClO2+e=Cl-+O21.50氯氣Cl2+2e=2Cl-1.30氧化法制備：無聲放電制法（臭氧發(fā)生器）01特點(diǎn)可達(dá)到降低COD,無二次污染；殺菌、增加溶解氧；脫色除臭；處理成本高。氧化法制備：無聲放電制法（臭氧發(fā)生器）02應(yīng)用

2KCN+3O3

2KCNO+2O2

2KCNO+H2O+3O3

2KHCO3+N2

+3O2

印染廢水處理：用于脫色；發(fā)色基團(tuán)：不飽和的原子團(tuán)（偶氮基、羧基、硝基、亞硝基等）；脫色機(jī)理：不飽和鍵的斷裂；含氰廢水處理：氧化法（2）高級氧化技術(shù)難以生物降解或?qū)ι镉卸竞ψ饔玫挠袡C(jī)污染物。處理對象借助自由基參與的氧化過程。技術(shù)實(shí)質(zhì)芬頓反應(yīng)器氧化法（2）高級氧化技術(shù)特點(diǎn)：氧化能力強(qiáng)，可有效分解難生物降解的有毒有機(jī)物；反應(yīng)速率快，效率高；無副產(chǎn)物生成；投資大，適于小規(guī)模深度處理。氧化法（2）高級氧化技術(shù)代表工藝：濕式氧化Fenton試劑氧化法H2O2-UV工藝催化濕式氧化工藝二氧化鈦光催化氧化(非均相體系)光敏化氧化氧化法濕式氧化在高溫（150-350C

）和高壓(5-20MPa)下，用空氣中的氧來氧化廢水中溶解和懸浮有機(jī)物和還原性無機(jī)物的一種方法。定義氧溶解度和傳質(zhì)系數(shù)的提高；自由基反應(yīng)；作用機(jī)理氧化法各類難生物降解的高濃度有機(jī)廢水；還原性無機(jī)物(CN-、SCN-、S2-)應(yīng)用適用范圍廣、處理效率高、二次污染低、氧化速度快、裝置小、可回收能量和有用物料。優(yōu)點(diǎn)濕式氧化氧化法

H2O2(氧化劑)+Fe2+(催化劑)。Fenton試劑H2O2在Fe2+的作用下，可分解產(chǎn)生氧化能力很強(qiáng)的·HO，·HO可從有機(jī)物分子上抽出H原子或加成到雙鍵上，形成有機(jī)游離基，最終形成含羥基過氧化物?；驹鞦enton試劑氧化法（芬頓法）氧化法Fenton試劑氧化法（芬頓法）反應(yīng)過程：H2O2+hv→2?OHFe2++hv→Fe3+→Fe(OH)2+(pH=5.5)Fe(OH)2+→Fe2++?OHFe2++

H2O2→Fe3++OH-+?OHFe3++

H2O2→Fe2++HO2?+H+有機(jī)物+?OH→CO2+H2O+其他產(chǎn)物氧化法Fenton試劑氧化法（芬頓法）pH值：最佳pH為3；Fe2+的濃度：H2O2:Fe2+=10:1；H2O2的投加量和投加方式。影響氧化反應(yīng)的因素廢水脫色/難降解有機(jī)物的氧化。應(yīng)用成本高，需要現(xiàn)場制備。缺點(diǎn)還原法廢水中的某些金屬離子在高價態(tài)時毒性很大，可用化學(xué)還原法將其還原為低價態(tài)后分離除去。常用的還原劑：SO2硫化鈉硫化氫硫代硫鐵粉硫代硫酸鈉亞硫酸鈉硫酸亞鐵NaBH4甲醛還原法（1）還原法除鉻來源：電鍍冶煉制革化工等工業(yè)廢水形式：CrO42-(pH>7.6)Cr2O72-

（pH<4.2）Cr2O42-+2OH-2CrO42-+2H2O?2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O?還原法方法：①

亞硫酸鈉還原H2Cr2O7+3Ｎa2SO3+3H2SO4=2Cr2(SO4)3+3Ｎa2SO4+

8H2OCr2(SO4)3+6NaOH=2Cr(OH)3↓+3Na2SO4還原法方法：H2Cr2O7+6FeSO4+6H2SO4=Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+

7H2OCr2(SO4)3+3Ca(OH)2=2Cr(OH)3↓+3CaSO4↓②

硫酸亞鐵還原：③

水合肼還原：4CrO3+3