化工環(huán)保概論之化學(xué)處理工藝11

污水(wūshuǐ)的化學(xué)處理化學(xué)(huàxué)混凝法中和法氧化還原法精品資料污水的化學(xué)處理是利用(lìyòng)化學(xué)反應(yīng)的作用以去除水中的雜質(zhì)。處理(chǔlǐ)對(duì)象主要是污水中無機(jī)的或有機(jī)的(難于生物降解的)溶解物質(zhì)或膠體物質(zhì)。常用的化學(xué)處理方法有化學(xué)混凝、中和法、化學(xué)沉淀法和氧化還原法。精品資料一中和法精品資料多數(shù)金屬和非金屬礦床(如煤礦)都含有黃鐵礦等硫化物,部分硫化物含量低或不含有用元素的常作廢石堆放處理。在地表(dìbiǎo)環(huán)境中硫化物將迅速氧化,可形成含重金屬離子濃度很高的酸性廢水,成為礦山開采中最大的污染源鋅冶煉系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的沸騰焙燒-兩段浸出-凈液-電積工藝,因此生產(chǎn)(shēngchǎn)過程產(chǎn)生大量含鋅、鉛、銅、鎘、汞、砷等有毒重金屬的酸性廢水熱鍍鋅廠等金屬表面處理企業(yè),對(duì)電纜橋架、汽車鋼圈等鍍件在去除表面銹蝕時(shí),采用“三三三”除銹液進(jìn)行工件酸洗,隨后采用磷化液進(jìn)行磷化處理。因此,在酸洗和磷化工藝中產(chǎn)生了沖洗廢水以及間斷排放的高濃度酸洗和磷化廢液。除銹液中主要含有鹽酸、氯化亞鐵和少量乙醇、烏洛托品;磷化液中主要含有硫酸鋅和磷酸二氫鋅以及鹽酸精品資料堿性工業(yè)廢水在我國工業(yè)廢水年排放量中占很大的比例。如我國造紙(zàozhǐ)工業(yè)廢水年排放量達(dá)40億t,占我國工業(yè)廢水年排放量的1/6,其中大部分是由堿性制漿工藝排放的堿性廢水;堿性印染廢水的年排放量也較多,僅四川全省印染廢水年排放量就達(dá)3700萬t,上海市200家紡織印染廠每天排放含堿印染廢水達(dá)50萬t。精品資料一、投加法(jiāfǎ)常用(chánɡyònɡ)藥劑是石灰、電石渣、石灰石等，有時(shí)也采用苛性鈉和碳酸鈉。中和藥劑的投加量，可按化學(xué)反應(yīng)式進(jìn)行估算。精品資料石灰(shíhuī)常使用熟石灰(shíhuī)，配制成石灰(shíhuī)乳液，濃度在10％左右，反應(yīng)在池中進(jìn)行。石灰(shíhuī)量多時(shí)，可用生石灰(shíhuī)為了(wèile)防止產(chǎn)生沉淀，石灰乳槽均裝有攪拌設(shè)備。精品資料精品資料二、過濾法石灰石或白云石作中和劑時(shí)常(shícháng)呈粗粒狀，可作濾料，故用過濾法。精品資料還原中和共沉淀法處理(chǔlǐ)鉻洗液廢水流程精品資料鋅廠Zn、Cu冶煉煙氣制酸污水處理(wūshuǐchǔlǐ)流程精品資料混凝沉淀法精品資料一、混凝原理(yuánlǐ)化學(xué)混凝處理(chǔlǐ)的對(duì)象主要是水中的微小懸浮物和膠體雜質(zhì)。范圍在：1nm~0.1m（有時(shí)認(rèn)為在1m）混凝目的：投加混凝劑使膠體脫穩(wěn)，相互凝聚生長成大礬花。水處理中主要雜質(zhì)：粘土（50nm-4m）細(xì)菌（0.2m-80m）病毒（10nm-300nm）蛋白質(zhì)（1nm-50nm）、腐殖酸精品資料1637年我國開始使用明礬凈水(jìnɡshuǐ)1884年西方才開始使用混凝過程涉及到三個(gè)方面(fāngmiàn)的問題：水中膠體的性質(zhì)混凝劑在水中的水解與形態(tài)膠體與混凝劑的相互作用(1)動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性：布朗運(yùn)動(dòng)對(duì)抗重力。(2)聚集穩(wěn)定性：膠體帶電相斥（憎水性膠體）水化膜的阻礙（親水性膠體）兩者之中，聚集穩(wěn)定性對(duì)膠體穩(wěn)定性的影響起關(guān)鍵作用。1.膠體的穩(wěn)定性精品資料1.膠體(jiāotǐ)的穩(wěn)定性動(dòng)電位電位：決定了膠體的聚集(jùjí)穩(wěn)定性一般粘土電位＝-15~-40mV細(xì)菌電位＝-30~-70mV精品資料膠體所受影響由于上述的膠體帶電現(xiàn)象，帶相同電荷的膠粒產(chǎn)生靜電斥力，而且ξ電位越高，膠粒間的靜電斥力越大受水分子熱運(yùn)動(dòng)的撞擊，使微粒在水中作不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，即“布朗運(yùn)動(dòng)”膠粒之間還存在著相互引力——范徳華引力膠體間的相互斥力不僅與ξ電位有關(guān)，還與膠粒的間距(jiānjù)有關(guān)，距離越近，斥力越大。而布朗運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能不足以將兩顆膠粒推進(jìn)到使范徳華引力發(fā)揮作用的距離。因此，膠體微粒不能相互聚結(jié)而長期保持穩(wěn)定的分散狀態(tài)。水化作用(zuòyòng)也使膠體不能相互聚結(jié)。精品資料2.混凝原理(yuánlǐ)(1)壓縮(yāsuō)雙電層作用凝聚（Coagulation）、絮凝（Flocculation）混凝：包括兩者

根據(jù)DLVO理論，加入電解質(zhì)對(duì)膠體進(jìn)行脫穩(wěn)。電解質(zhì)加入――與反離子同電荷離子――壓縮雙電層――電位――穩(wěn)定性――凝聚精品資料混凝劑提供大量正離子會(huì)涌入膠體擴(kuò)散層甚至吸附層,使ξ電位降低。當(dāng)ξ電位為零時(shí),稱為等電狀態(tài)。此時(shí)膠體間斥力消失(xiāoshī),膠粒最易發(fā)生聚結(jié)。實(shí)際上，ξ電位電位只要降至某一程度而使膠粒間排斥的能量小于膠粒布朗運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能時(shí)，膠粒就開始產(chǎn)生明顯(míngxiǎn)的聚結(jié)，這時(shí)的ξ電位稱為臨界電位。膠粒因ξ電位電位降低或消除以至失去穩(wěn)定性的過程，稱為膠體脫穩(wěn)。脫穩(wěn)的膠粒相互聚結(jié)，稱為凝聚。(1)壓縮雙電層作用示例：河川到海洋的出口處，由于海水中電解質(zhì)的混凝作用，膠體脫穩(wěn)凝聚，易形成三角洲。精品資料這種現(xiàn)象在水處理中出現(xiàn)的較多。指膠核表面直接吸附帶異號(hào)電荷的聚合離子、高分子物質(zhì)、膠粒等，來降低電位。這一點(diǎn)與第1條機(jī)理不同。在鋁鹽混凝劑的過程中，水解的多核羥基絡(luò)合物主要(zhǔyào)起吸附電性中和作用。在水處理中由水合的Al3+產(chǎn)生的單純的壓縮雙電層作用甚微。(2)吸附(xīfù)-電性中和精品資料(3)吸附架橋作用由高分子物質(zhì)吸附架橋作用而使微粒相互粘結(jié)的過程。高分子投量過少，不足以形成吸附架橋，但投加過多，會(huì)出現(xiàn)“膠體保護(hù)”現(xiàn)象。(4)網(wǎng)捕(wǎnɡbǔ)作用金屬氫氧化物在自身沉降過程(guòchéng)中，能集卷、網(wǎng)捕水中的膠體等微粒，使膠體粘結(jié)。小膠粒與大礬花發(fā)生接觸凝聚―――澄清池中發(fā)生的現(xiàn)象精品資料精品資料以硫酸鋁為例討論混凝過程硫酸鋁Al2(SO4)3·18H2O溶于水后，離解出Al3+，并結(jié)合有6個(gè)配位水分子，成為水合鋁離子[Al(H2O)6]3+。1．水解過程配位(pèiwèi)水分子發(fā)生水解：[Al(H2O)6]3+――[Al(OH)(H2O)5]2++H+…….其結(jié)果是：價(jià)數(shù)降低，pH降低，最終產(chǎn)生――Al(OH)3沉淀精品資料水合鋁離子進(jìn)一步水解，形成單羥基單核絡(luò)合物：單羥基單核絡(luò)合物又進(jìn)一步水解：上述(shàngshù)反應(yīng)中，降低水中H+(或H3O+)濃度或提高pH，使反應(yīng)趨向右方，水合羥基絡(luò)合物的電荷逐漸降低，最終生成中性氫氧化鋁難溶沉淀物。精品資料當(dāng)pH<4時(shí)，水解受到抑制(yìzhì)，水中存在的主要是[Al(H2O)3]3+。當(dāng)pH＝4~5時(shí)，水中有[Al(OH)(H2O)5]2+、[Al(OH)2(H2O)4]+及少量(shǎoliàng)[Al(OH)3(H2O)3]。當(dāng)pH＝7~8時(shí)，水中主要是[Al(OH)3(H2O)3]沉淀物。但在某一特定pH時(shí)，水解產(chǎn)物還有許多復(fù)雜的高聚物和絡(luò)合物同時(shí)共存。因?yàn)槌醪剿猱a(chǎn)物中的羥基OH-具有橋鍵性質(zhì)。精品資料在由[Al(H2O)6]3+轉(zhuǎn)向[Al(OH)3(H2O)3]的中間過程(guòchéng)中，羥基可將單核絡(luò)合物通過橋鍵縮聚成多核絡(luò)合物：或兩個(gè)(liǎnɡɡè)單羥基絡(luò)合物通過羥基橋聯(lián)可縮合成雙羥基雙核絡(luò)合物：精品資料2．縮聚反應(yīng)－OH－發(fā)生架橋，產(chǎn)生高價(jià)聚合離子（多核羥基絡(luò)合物）……..其結(jié)果是：電荷(diànhè)升高，聚合度增大同時(shí)多核羥基絡(luò)合物還會(huì)繼續(xù)水解。因此，產(chǎn)物包括：未水解的水合鋁離子單核羥基絡(luò)合物多核羥基絡(luò)合物氫氧化鋁沉淀各種(ɡèzhǒnɡ)產(chǎn)物的比例多少與水解條件（水溫、pH、鋁鹽投加量）有關(guān)。精品資料從上述反應(yīng)可以看出，三價(jià)鋁鹽發(fā)揮混凝作用(zuòyòng)的是各種形態(tài)的水解聚合物。帶有正電的水解聚合物，同時(shí)(tóngshí)起到壓縮雙電層的脫穩(wěn)和吸附架橋的作用。為使硫酸鋁達(dá)到優(yōu)異的混凝效果，應(yīng)盡量使膠體脫穩(wěn)和吸附架橋作用都得到充分發(fā)揮。當(dāng)混凝劑投放水中后，應(yīng)立即進(jìn)行劇烈攪拌，使帶電聚合物迅速均勻地與全部膠體雜質(zhì)接觸，使膠體脫穩(wěn)，隨后，脫穩(wěn)膠體在相互凝聚的同時(shí)，靠聚合度不斷增大的高聚物的吸附架橋作用，形成大的絮凝體，使混凝過程很好完成。精品資料二、混凝劑和助凝劑1.混凝劑要求混凝劑效果良好對(duì)人體健康無害價(jià)廉易得使用方便(1)無機(jī)鹽類混凝劑鐵鹽和鋁鹽(2)高分子混凝劑有機(jī)和無機(jī)精品資料無機(jī)鋁系硫酸鋁明礬聚合氯化鋁（PAC）聚合硫酸鋁（PAS）適宜pH：5.5~8鐵系三氯化鐵硫酸亞鐵硫酸鐵（國內(nèi)生產(chǎn)少）聚合硫酸鐵聚合氯化鐵適宜pH：5~11，但腐蝕性強(qiáng)有機(jī)人工合成陽離子型：含氨基、亞氨基的聚合物國外開始增多，國內(nèi)尚少陰離子型：水解聚丙烯酰胺（HPAM）非離子型：聚丙烯酰胺（PAM），聚氧化乙烯（PEO）兩性型：使用極少天然淀粉、動(dòng)物膠、樹膠、甲殼素等微生物絮凝劑混凝劑精品資料無機(jī)－有機(jī)復(fù)合：聚合(jùhé)鋁/鐵-聚丙烯酰胺、聚合(jùhé)鋁/鐵-甲殼素、聚合(jùhé)鋁/鐵-天然有機(jī)高分子、聚合(jùhé)鋁/鐵-其它合成有機(jī)高分子混凝劑發(fā)展(fāzhǎn)方向無機(jī)復(fù)合聚合物混凝劑：聚合硫酸鋁鐵（PFAS）、聚合氯化鋁鐵（PFAC）、聚合硫酸氯化鐵（PFSC）、聚合硫酸氯化鋁（PASC）、聚合鋁硅（PASi）、聚合鐵硅（PFSi）、聚合硅酸鋁（PSA）、聚合硅酸鐵（PSF）有機(jī)高分子絮凝劑：陽離子有機(jī)化合物天然改性高分子絮凝劑：無毒易降解，如甲殼素等多功能絮凝劑：絮凝、緩蝕阻垢、殺菌滅藻微生物絮凝劑精品資料2.助凝劑可以參加混凝，也可不參加混凝。1．酸堿類：調(diào)整水的pH，如石灰、硫酸等2.加大礬花的粒度和結(jié)實(shí)性：如活化硅酸（SiO2nH2O）、骨膠(gǔjiāo)、高分子絮凝劑3.氧化劑類：破壞干擾混凝的物質(zhì)，如有機(jī)物。如投加Cl2、O3等精品資料三、影響(yǐngxiǎng)混凝效果的主要因素1.水溫低溫，混凝效果差，原因是：無機(jī)鹽水解吸熱溫度降低，粘度升高――布朗運(yùn)動(dòng)減弱膠體顆粒(kēlì)水化作用增強(qiáng)，妨礙凝聚精品資料三、影響混凝效果的主要(zhǔyào)因素2.pH視混凝劑品種而異。無機(jī)鹽水解(shuǐjiě)，造成pH下降，影響水解(shuǐjiě)產(chǎn)物形態(tài)。根據(jù)水質(zhì)、去除對(duì)象，最佳pH范圍也不同。需堿度來調(diào)整pH，堿度不夠時(shí)需要投加石灰。精品資料三、影響混凝效果(xiàoguǒ)的主要因素3.水中雜質(zhì)(zázhì)的成分、性質(zhì)和濃度雜質(zhì)濃度低，顆粒間碰撞機(jī)率下降，混凝效果差。對(duì)策：1）加高分子助凝劑

2）加粘土

3）投加混凝劑后直接過濾精品資料4.水力(shuǐlì)條件三、影響混凝效果的主要(zhǔyào)因素凝聚（coagulation）帶電荷的水解離子或高價(jià)離子壓縮雙電層或吸附電中和――電位――脫穩(wěn)――凝聚，生長成約d=10

特點(diǎn)：劇烈攪拌，瞬間完成

在混合設(shè)備中完成2．絮凝（flocculation）高聚合物的吸附架橋脫穩(wěn)膠粒――生長成大礬花d=0.6-1.2mm

特點(diǎn)：需要一定時(shí)間，攪拌從強(qiáng)弱

在絮凝中設(shè)備完成精品資料四、化學(xué)(huàxué)混凝的設(shè)備1.混凝劑的配制(pèizhì)和投加設(shè)備(1)混凝劑的溶液和配制混凝劑在溶解池中進(jìn)行溶解:攪拌加速藥劑溶解機(jī)械攪拌壓縮空氣攪拌水泵攪拌精品資料藥劑溶解完全后，將濃藥液送入溶液池，用清水稀釋到一定的濃度(nóngdù)備用。溶液池的容積可按下式計(jì)算：溶解(róngjiě)池的容積：式中:V1——溶液池容積，m3；Q——處理地水量，m3/h;A——混凝劑地最大投加量，mg/L;w——溶液濃度，％；n——每天配置次數(shù)，一般為2~6次。精品資料(2)混凝劑溶液(róngyè)的投加計(jì)量設(shè)備轉(zhuǎn)子流量計(jì)電磁流量計(jì)投加方式泵前重力投加水射器投加精品資料2.混合(hùnhé)設(shè)備(1)水泵(shuǐbèng)混合(2)隔板混合(3)機(jī)械混合精品資料3.反應(yīng)(fǎnyìng)設(shè)備(1)隔板(ɡébǎn)反應(yīng)池利用水流斷面上流速分布不均所造成的速度梯度，促進(jìn)顆粒相互碰撞進(jìn)行絮凝。為避免結(jié)成的絮凝體被打碎，隔板中的流速應(yīng)逐漸減小。精品資料(2)機(jī)械(jīxiè)反應(yīng)池精品資料四、化學(xué)(huàxué)混凝的應(yīng)用以地面水為水源時(shí)，去除濁度(zhuódù)和細(xì)菌。經(jīng)混凝沉淀后一般濁度(zhuódù)小于10度①工業(yè)廢水：用于處理一些特殊的廢水，脫色、去除懸浮物等印染廢水處理：適用于含顏料、分散染料、水溶性分子量較大的等染料廢水處理?；炷齽┑倪x擇與染料種類有關(guān)，需做混凝試驗(yàn)?？梢詥为?dú)用無機(jī)混凝劑，也可和有機(jī)高分子絮凝劑聯(lián)用。例：某針織廠廢水TOC為50－60mg/L，pH值為7.5。采用PAC混凝劑，投加量為140mg/L時(shí)，TOC去除率為68％。2.廢水處理1給水處理精品資料含油廢水(fèishuǐ)處理：乳化油顆粒小、表面帶電荷，加混凝劑，壓縮雙電層。通常采用混凝氣浮工藝。例：蘭州煉油廠廢水(fèishuǐ)加PAC采用二級(jí)氣浮原水含油50-100mg/L投加PAC50mg/L一級(jí)氣浮出水，油20－30mg/LPAC30mg/L二級(jí)氣浮出水，油15－20mg/L肉類加工廠廢水(fèishuǐ)處理：例：某肉類加工廠屠宰廢水(fèishuǐ)COD為670mg/L，用聚合硫酸鐵處理后，COD去除率在77％以上?；炷齼?yōu)點(diǎn)：上馬快、投資省、效果(xiàoguǒ)好，但運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)高，沉渣多精品資料②廢水深度(shēndù)處理與回用1）加利福尼亞州橘子縣21世紀(jì)(shìjì)水廠再生水回灌地下化學(xué)澄清汽提中和過濾活性炭消毒反滲透煅燒生化處理出水石灰沉渣空氣CO2回灌地下37850m3/d18925m3/d56775m3/d精品資料第三節(jié)化學(xué)(huàxué)沉淀法精品資料用易溶的化學(xué)藥劑(可稱沉淀劑)使溶液中某種離子以它的一種(yīzhǒnɡ)難溶的鹽和氫氧化物形式從溶液中析出，在化學(xué)上稱沉淀法，在化工和環(huán)境工程上稱化學(xué)沉淀法。廢水處理中，常用(chánɡyònɡ)化學(xué)沉淀法去除廢水中的有害離子，陽離子如Hg2+、Cd2+、Pb2+、Cu2+、Zn2+、Cr6+，陰離子如SO42-、PO43-。難溶鹽和難溶氫氧化物在溶液中的離子的濃度之積(稱溶度積Ks)是常數(shù)，當(dāng)能結(jié)合成難溶鹽的兩種離子的濃度之積超過這鹽的溶度積時(shí)，該鹽將析出，而這兩種離子的濃度將下降，需要去除的離子就與水分離。精品資料化學(xué)沉淀法的基本原理是向NH4+廢水中投加Mg2+和PO43-(或HPO42-),使之與NH4+生成難溶復(fù)鹽六水磷酸銨鎂MgNH4PO4·6H2O(簡稱(jiǎnchēng)MAP結(jié)晶)從而去除廢水中的氨氮。該方法也可用于處理含磷廢水。Mg2++PO43-+NH4++6H2O=MgNH4PO4·6H2OMg2++HPO42-+NH4++6H2O=MgNH4PO4·6H2O+H+化學(xué)(huàxué)沉淀除氨氮精品資料溶解(róngjiě)金屬(jīnshǔ)鎳的沉淀與再利用再利用沉淀精品資料化學(xué)(huàxué)沉淀—微濾工藝流程精品資料第四節(jié)氧化(yǎnghuà)還原法精品資料通過氧化或還原，將水中溶解性物質(zhì)→無害物無機(jī)物：失去電子(diànzǐ)過程→氧化過程，失去電子(diànzǐ)的物質(zhì)→還原劑得到電子(diànzǐ)過程→還原過程，得到電子(diànzǐ)的物質(zhì)→氧化劑每個(gè)物質(zhì)都有各自的氧化態(tài)和還原態(tài)。氧化還原能力（失去或得到電子(diànzǐ)的能力）：―――氧化還原電位作為指標(biāo)。氧化(yǎnghuà)還原的基礎(chǔ)精品資料標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位E0，以氫的電位值作為基準(zhǔn)(jīzhǔn)，氧化態(tài)和還原態(tài)的濃度為1.0M時(shí)所測(cè)的值，由負(fù)值到正值依次排列。E0越大，氧化性越大，如：E0/(S/S2-)=-0.428VE0/(Cr2O72-/2Cr3+)=1.33V…E0/(Cl2/2Cl-)=1.36VE0/(MnO4-/Mn2+)=1.51V當(dāng)物質(zhì)濃度(nóngdù)不為1.0M時(shí)可用能斯特方程計(jì)算：E＝E0＋RT/nFln[氧化態(tài)]/[還原態(tài)]R:氣體常數(shù)；T：絕對(duì)溫度F：法拉第常數(shù)；n：反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)

精品資料有機(jī)物：難以用電子的轉(zhuǎn)移來分析（因?yàn)樯婕暗焦矁r(jià)健，電子的移動(dòng)很復(fù)雜，只是發(fā)生(fāshēng)電子云密度變動(dòng)）氧化：加氧或去氫反應(yīng)，或生成CO2，H2O還原：加氫或去氧反應(yīng)精品資料分類方法氧化法常溫常壓空氣氧化法氯氧化法（液氯、NaClO、漂白粉等）Fenton氧化法臭氧氧化法電解（陽極）光氧化法光催化氧化法高溫高壓濕式催化氧化超臨界氧化燃燒法還原法藥劑還原法（亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、硫酸亞鐵、二氧化硫）金屬還原法（金屬鐵、金屬鋅）電解（陰極）氧化(yǎnghuà)還原的分類精品資料一、加氯氧化(yǎnghuà)投加藥劑：漂白粉、次氯酸鈉、液氯等。氯在水中瞬間水解(shuǐjiě)：Cl2＋H2OHOCl＋HClHOClH++OCl-pH>9時(shí)，OCl-接近100％OCl-的標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位1.2V主要用途：氰化物、硫化物、酚、醛、油類的氧化去除以及脫色、脫臭、殺菌等精品資料電鍍廢水往往(wǎngwǎng)含有CN-,可加氯氧化為N2和CO2。第一階段（局部(júbù)氧化法）

CN－＋OCl－＋H2O→CNCl（有毒）＋2OH－該式在任何pH下，反應(yīng)都很快。但生成的CNCl揮發(fā)性物質(zhì)，毒性和HCN差不多。在酸性下穩(wěn)定。需進(jìn)一步分解它。

CNCl＋2OH－→CNO－（氰酸根，毒性?。獵l－＋H2O

該反應(yīng)需pH控制在12－13，時(shí)間：10－15分，pH<9.5時(shí)，反應(yīng)不完全。第二階段（完全氧化法）雖然CNO－毒性?。▋H為氰的千分之一），但易水解生成NH3。因此從水體安全出發(fā)，還應(yīng)徹底處理。

2NaCNO+3HOCl+H2O→2CO2+N2+2NaCl+HCl+H2OpH應(yīng)在6－7?？紤]重金屬氫氧化物的沉淀去除，可控制在7.5－8，時(shí)間30分精品資料精品資料二、電解法1作用原理△電解槽陽極：與電源正極連接(liánjiē)，傳電子給電源――氧化作用，直接氧化有機(jī)物OH－O2，氧對(duì)有機(jī)物也會(huì)產(chǎn)生氧化作用Cl―Cl2，也會(huì)起氧化作用△電解槽的陰極：與電源負(fù)極連接(liánjiē)，從電源接收電子――還原作用，直接還原有機(jī)物H＋H2（很強(qiáng)的還原作用）△電凝聚：如用鐵或鋁板作陽極，―――鐵或鋁離子經(jīng)水解生成羥基絡(luò)合物，起到混凝劑作用△電解氣?。宏枠OO2，陰極H2，微氣泡產(chǎn)生的氣浮。精品資料2回流式和翻騰(fānténg)式電解裝置精品資料處理含鉻或含氰廢水。處理染料廢水、印染廢水。例：處理含鉻廢水(1)陽極采用鐵電極：Fe2+在酸性條件下，可將廢水中的6價(jià)鉻還原成3價(jià)鉻：Cr2O72-+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2OCrO42-+3Fe2++8H+Cr3++4H2O(2)陰極：廢水中的6價(jià)鉻直接被還原成3價(jià)鉻。Cr2O72-+6e+14H+2Cr3++7H2OCrO42-+3e+8H+Cr3++4H2O同時(shí)2H++2eH2(3)隨著反應(yīng)的進(jìn)行，廢水中的氫離子濃度(nóngdù)降低，廢水堿性增加，三價(jià)鉻和三價(jià)鐵以氫氧化物的形成沉淀。Cr3++3OH-Cr(OH)3Fe3++3OH-Fe(OH)3亞鐵離子的還原作用是主要因素。3應(yīng)用(yìngyòng)精品資料三、置換(zhìhuàn)法電位較高的金屬能取代(qǔdài)水溶液中電位較低的金屬的離子，前者析出而后者溶入水中。精品資料四、臭氧(chòuyǎng)氧化法1臭氧的特點(diǎn)●強(qiáng)氧化劑：氧化還原電位與pH有關(guān)，在酸性溶液中為2.07V,僅次于氟（3.06），在堿性溶液中為1.24V?！裨谒械娜芙舛容^低，只有3－7mg/L（25度時(shí)）。臭氧化空氣中臭氧只占0.6-1.2%●會(huì)自行分解為氧氣。水中的分解速度比在空氣中的快。如水中的臭氧濃度為3mg/L時(shí)，在常溫常壓下，其半衰期僅5－30分。●有毒氣體，對(duì)肺功能有影響，工作場(chǎng)所規(guī)定的最大允許濃度為0.1mg/L?！窬哂懈g性。除金和鉑以外，臭氧化空氣對(duì)所有的金屬材料都有腐蝕，一般采用不銹鋼材料對(duì)非金屬材料也有強(qiáng)烈(qiánɡliè)的腐蝕作用，不能用普通橡膠作密封材料。精品資料臭氧加入水中后，水為吸收劑，臭氧為吸收質(zhì)，氣－液兩相進(jìn)行傳質(zhì)。同時(shí)臭氧與水中的雜質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，屬于化學(xué)吸收。它不僅和相間(xiāngjiàn)的傳質(zhì)速率有關(guān)，還和化學(xué)反應(yīng)速率有關(guān)。臭氧與水中雜質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)有快有慢。當(dāng)水中雜質(zhì)，如酚、氰、親水性染料等與臭氧的化學(xué)反應(yīng)很快時(shí)，吸收速率受傳質(zhì)速率的控制；化學(xué)反應(yīng)速率很慢時(shí)，其吸收速率受化學(xué)反應(yīng)速率控制。2臭氧接觸(jiēchù)反應(yīng)設(shè)備精品資料因此，應(yīng)根據(jù)臭氧處理的對(duì)象，選用不同的接觸反應(yīng)設(shè)備。氣泡(qìpào)式：是一種用于受化學(xué)反應(yīng)控制的氣－液接觸反應(yīng)設(shè)備。應(yīng)用最多。根據(jù)產(chǎn)生氣泡(qìpào)裝置的不同，分為：多孔擴(kuò)散、機(jī)械表面擴(kuò)散、塔板式。水膜式：內(nèi)填有拉西環(huán)填料。主要用于受傳質(zhì)控制的反應(yīng)。水滴式：適用于受傳質(zhì)控制的反應(yīng)。2臭氧(chòuyǎng)接觸反應(yīng)設(shè)備精品資料二價(jià)鐵、錳的氧化(yǎnghuà)氰化物的氧化(yǎnghuà)：2KCN＋3O32KCNO＋2O22KCNO+H2O+3O32KHCO3+N2+3O2氧化(yǎnghuà)到第一階段，需臭氧1.84mg/1mg-CN氧化(yǎnghuà)到第二階段，需臭氧4.61mg/1mg-CN3在水處理(chǔlǐ)中的應(yīng)用1)氧化無機(jī)物精品資料氧化許多有機(jī)物，脫色，除味，殺菌，除藻等，氧化能力強(qiáng)。改善(gǎishàn)一些難降解有機(jī)物的可生化性。作用機(jī)理：（1）臭氧的直接氧化（2）羥基自由基氧化2)氧化(yǎnghuà)有機(jī)物3在水處理中的應(yīng)用精品資料印染廢水：破壞發(fā)色基團(tuán)臭氧能將不飽和健打開，最后生成有機(jī)酸和醛類等分子較小的物質(zhì)，使之失去顯色能力。對(duì)活性染料、陽離子染料、酸性染料、直接染料等水溶性染料幾乎可以完全脫色，對(duì)不溶于水的分散染料也能獲得良好(liánghǎo)的脫色效果。但對(duì)硫化、還原、涂料等不溶于水的染料，脫色效果差。2)氧化(yǎnghuà)有機(jī)物3在水處理中的應(yīng)用精品資料污染物原水含量(g/L)臭氧投量（mg/L）接觸時(shí)間(min)處理水含量(g/L)3,4-苯并(a)芘3.31.311.71440.030.0茚并芘3.20.6440.0微污染(wūrǎn)水源水凈化3）作為(zuòwéi)消毒劑使用3在水處理中的應(yīng)用精品資料五、高級(jí)(gāojí)氧化技術(shù)1定義一般地，將涉及到羥基自由基的氧化過程稱為高級(jí)氧化過程；廣義地，也包括一些反應(yīng)(fǎnyìng)機(jī)理不確定但羥基自由基可能起重要作用的新型氧化過程。羥基自由基氧化還原電位：3.06V。2特點(diǎn)高氧化性反應(yīng)速率快提高可生物降解性減少三鹵甲烷、溴酸鹽生成精品資料1893年,化學(xué)家FentonHJ發(fā)現(xiàn),過氧化氫(H2O2)與二價(jià)鐵離子Fe2+的混合溶液具有強(qiáng)氧化性,可以將當(dāng)時(shí)很多已知的有機(jī)化合物如羧酸、醇、酯類氧化為無機(jī)態(tài),氧化效果十分(shífēn)明顯。在70年代，關(guān)于Fenton反應(yīng)的機(jī)理(jīlǐ)研究誕生了兩個(gè)主要理論Walling和Clearly提出的自由基理論和,Kremer和Stein提出的絡(luò)合理論.Bigda于1996年開始應(yīng)用Fenton試劑處理有機(jī)廢水3Fenton試劑精品資料精品資料4雙氧水/UV工藝(gōngyì)5濕式氧化(yǎnghuà)（WO)和催化濕式氧化(yǎnghuà)（CWO）工藝精品資料六、超臨界水氧化(yǎnghuà)技術(shù)臨界點(diǎn)（Criticalpoint）：臨界點(diǎn)由臨界溫度(línjièwēndù)、臨界壓力、臨界密度構(gòu)成。當(dāng)把處于汽液平衡的物質(zhì)升溫升壓時(shí)，熱膨脹引起液體密度減少，而壓力的升高又使汽液兩相的相界面消失，成為一均相體系，這一點(diǎn)即為臨界點(diǎn)。當(dāng)物質(zhì)的溫度和壓力分別高于臨界溫度(línjièwēndù)和臨界壓力時(shí)就處于超臨界狀態(tài)。精品資料六、超臨界水氧化(yǎnghuà)技術(shù)流體在超臨界狀態(tài)下，其物理性質(zhì)處于氣體和液體之間，既具有與氣體相當(dāng)(xiāngdāng)的擴(kuò)散系數(shù)和較低的粘度，又具有與液體相近的密度和對(duì)物質(zhì)良好的溶解能力，因此超臨界流體是存在于氣、液這兩種流體以外的第三流體。超臨界水及其特性在通常情況下，水的特點(diǎn)：極性溶劑，可以溶解包括鹽類在內(nèi)的大多數(shù)電解質(zhì)，對(duì)氣體和大多數(shù)有機(jī)物則微溶或不溶；密度幾乎不隨壓力而改變。精品資料六、超臨界水氧