水污染控制工程7(已修改)
2024-10-28 17:59 本頁面
【正文】 第七章 氧化還原與消毒 Oxidationreduction and Disinfection,氧化還原基礎(chǔ) 氧化法 還原法 電解法 消毒,?,一、氧化還原的基礎(chǔ) 氧化還原法 氧化過程 還原過程 還原劑 氧化劑 氧化劑＋還原劑 ? 還原劑1＋氧化劑1 氧化還原能力 標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位E0 反應(yīng)是否進(jìn)行的判斷指標(biāo)： E0反應(yīng)＝E0還原反應(yīng)－E0氧化反應(yīng),?,能斯特方程 E＝E0 ＋ （RT/nF） ln [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) 有機(jī)物 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),?,二、氧化還原法分類,?,三、氧化法 氯氧化法 氯在水中水解 Cl2 ＋ H2O ? HOCl ＋ HCl HOCl?H+ + OCl pH9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 工藝 局部氧化法 完全氧化法,?,局部氧化法 反應(yīng)方程式 CN－ ＋ OCl－ ＋ H2O → CNCl（有毒） ＋ 2OH－ CNCl ＋2OH－ → CNO－（毒性小）＋ Cl－ ＋H2O 反應(yīng)條件 pH 12－13，時(shí)間：10－15 min 完全氧化法 反應(yīng)方程式 2NaCNO+3HOCl +H2O →2CO2+N2+2NaCl+HCl+H2O 2CNCl+2HOCl+H2O = 2CO2+N2+5HCl 反應(yīng)條件 pH 6－7，考慮重金屬氫氧化物的沉淀去除， pH可為7.5－8，時(shí)間：30 min,?,工藝流程 局部氧化,?,完全氧化,?,臭氧氧化法 臭氧的物理化學(xué)性質(zhì) 氧化能力 氧化還原電位與pH有關(guān)，在酸性溶液中為2.07V，在堿性溶液中為1.24V。 在水中的溶解度 3－7mg/L（25?C）。臭氧化空氣中臭氧只占0.61.2% 。 臭氧的分解 臭氧的毒性與腐蝕性 工作場(chǎng)所規(guī)定的最大允許濃度為0.1mg/L。,?,臭氧的制備 方法 無聲放電法、放射法、紫外線輻射法、等離子法和電解法等。 無聲放電原理 在放電高速電子流的轟擊下， O2 ? 2O 3O ? O3 或O＋O2 ? O3 氧氣生產(chǎn)臭氧的總反應(yīng)式： 3O2 ? 2O3 288.9 kJ（或144.4 kJ/molO3） 每生產(chǎn)1kg O3 需要消耗0.836kWh 實(shí)際電耗：15－20 kWh/kgO3,?,無聲放電臭氧發(fā)生器 構(gòu)造 板式極、管式極 影響因素 電壓 臭氧產(chǎn)量與電壓的二次方成正比 ； 交流電頻率 交流電的頻率? ?放電次數(shù)? ? 臭氧的產(chǎn)量? 放電間隙 放電間隙? ?越容易放電，所需的電壓? ?耗電量? 。管式一般2－3.5mm。 尾氣的凈化,?,臭氧接觸反應(yīng)設(shè)備 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。 氣泡式 化學(xué)反應(yīng)控制的氣－液接觸反應(yīng)設(shè)備。我國應(yīng)用最多。 多孔擴(kuò)散 表面
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