廢水化學(xué)處理ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-01-14 16:24本頁(yè)面
【正文】 分解速度與臭氧濃度和溫度有關(guān)。 （ 1）臭氧性質(zhì) ? （ 2）溶解性 臭氧在水中溶解度要比純氧高 10倍 ,比空氣高 25倍。溶解度主要取決于溫度和氣相分壓，也受氣相總壓影響。在常壓下， 20℃時(shí)的臭氧在水中的濃度和在氣相中的平衡濃度之比為 。 ? （ 3）毒性 高濃度臭氧是有毒氣體，對(duì)眼及呼吸器官有強(qiáng)烈的刺激作用。正常大氣中含臭氧的濃度是（ 1～ 4） 10－ 8，當(dāng)臭氧濃度達(dá)到（ 1～ 10） 10－ 8時(shí)可引起頭痛、惡心等癥狀。我國(guó) 《 工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) TJ36～ 79》 規(guī)定車(chē)間空氣中 O3的最高容許濃度為 mg/m3。 （ 1）臭氧性質(zhì) ? （ 4）氧化性 臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，其氧化還原電位與 pH值有關(guān)。在酸性溶液中， Eθ＝ ，氧化性?xún)H次于氟。在堿性溶液中， E＝ ，氧化能力略低于氯（ E＝ ）。研究指出，在 ～ ，水溫 0～39℃ 范圍內(nèi)，臭氧的氧化效率不受影響。 （ 2）臭氧的制備方法 ? 臭氧的制備方法較多，有化學(xué)法、電解法、紫外光法、無(wú)聲放電法等。工業(yè)上一般采用無(wú)聲放電法制取。 （ 3） 臭氧氧化法在水處理中的應(yīng)用 ? 水經(jīng)臭氧處理，可達(dá)到降低 COD、殺菌、增加溶解氧、脫色除臭、降低濁度幾個(gè)目的。 ? 臭氧的消毒能力比氯更強(qiáng)。對(duì)脊髓灰質(zhì)炎病毒，用氯消毒，保持 ～ 1mg/L余氯量，需 ～ 2h,而達(dá)到同樣效果，用臭氧消毒，保持 ～，只需 2min。若初始 O3超過(guò)1mg/L ,經(jīng) 1min接觸病毒去除率可達(dá)到 ％。 臭氧法處理煉油廢水效果： ? 某煉油廠利用 O3處理重油裂解廢水，廢水含酚 4～ 5mg/L， CN 4～ 6 mg/L,S2 4～5mg/L，油 15～ 30mg/L， COD 400～500mg/L， pH11，水溫 45℃ 。投加O3280mg/L，接觸 12min，處理出水含酚， CN ～ ， S2 ～， COD 90～ 120mg/L，油 2～3mg/L。 臭氧法特點(diǎn)： ? 將混凝或活性污泥法與臭氧化聯(lián)合，可以有效地去除色度和難降解的有機(jī)物。紫外線照射可以激活 O3分子和污染物分子，加快反應(yīng)速度，增強(qiáng)氧化能力，降低臭氧消耗量。目前臭氧氧化法存在的缺點(diǎn)是電耗大，成本高。 4 高錳酸鹽的氧化法 ? 高錳酸鹽也是一種強(qiáng)氧化劑，能與水中的 Fe2+、Mn2+、 S CN、酚及其他致臭致味有機(jī)物很好地反應(yīng)，選擇適當(dāng)投量，它能殺死很多藻類(lèi)和微生物。與臭氧處理一樣 ，出水無(wú)異味。其投加與檢測(cè)均方很方便。 5 過(guò)氧化氫氧化法 ? 過(guò)氧化氫與催化劑 Fe2+構(gòu)成的氧化體系通常稱(chēng)為 Fenton試劑。在 Fe2+催化下， H2O2能產(chǎn)生兩種活潑的氫氧自由基，從而引發(fā)和傳播自由基鏈反應(yīng)，加快有機(jī)物和還原性物質(zhì)的氧化。 ? Fenton試劑氧化一般在 ，在該 pH值時(shí)其自由基生成速率最大。 ? 過(guò)氧化氫與紫外光合并使用可氧化鹵代脂肪烴、一酸鹽、有機(jī)酸以及炸藥等。 ? 通過(guò)投加的氧化劑劑量來(lái)控制氧化程度，使廢水中的有機(jī)物發(fā)生部分氧化、偶合或聚合， ? 形成分子量不太大的中間產(chǎn)物，從而改變它們的可生物降解性、溶解性及混凝沉淀性，然后通過(guò)生化法或混凝沉淀法去除。該法與深度氧化相比，可大大節(jié)約氧化劑用量，降低處理成本。 6 光氧化法 ? 光氧化法是一種化學(xué)氧化法，其主要是利用光和氧化劑產(chǎn)生很強(qiáng)的氧化作用來(lái)氧化分解廢水中有機(jī)物和無(wú)機(jī)物。常用的氧化劑為氯氣，常用的光源為紫外光。實(shí)踐證明，在加氯的廢水中照射紫外線，可使氯的氧化能力加強(qiáng) 10倍以上。原理：氯氣和水作用生成次氯酸，次氯酸分子吸收紫外光后，產(chǎn)生初生態(tài)氧，在光的作用下，把有機(jī)物氧化成 CO2和 H2O。光氧化法可用于去除醫(yī)院廢水和印染廢水等。 7 高級(jí)氧化技術(shù)－定義 ? 一般地，將涉及到羥基自由基的氧化過(guò)程稱(chēng)為高級(jí)氧化流程；廣義地，也包括一些反應(yīng)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(guò)程。 7 高級(jí)氧化法－分類(lèi) ? 多相光催化： ? 基于過(guò)氧化氫的催化氧化 ： H2O2/UV, H2O2/O3/UV， Fenton試劑法（ H2O2/Fe2+） ? 催化臭氧氧化： UV或固體催化劑的聯(lián)合使用。 ? 高鐵酸鹽氧化： KFeO NaFeO 8 其他氧化技術(shù) ? 光催化氧化法 ? 超臨界水氧化技術(shù) 三、化學(xué)還原法 ? 常用還原劑及其選擇 ? 化學(xué)還原法處理含鉻廢水 ? 化學(xué)還原法處理含汞廢水 常用還原劑及其選擇 ? ① 某些電極電位較低的金屬，如鐵屑、鋅粉等。反應(yīng)后 Fe→ Fe2+,Zn→ Zn2+. ? ② 某些帶負(fù)電的離子，如 NaBH4中的 B5,反應(yīng)后BH4→ BO2,再如 SO32 → SO42。 ? ③ 某些帶正電的離子，如 FeSO4或 FeCl2中的Fe2+,反應(yīng)后 Fe2+→ Fe3+。 ? 此外，利用廢氣中的 H2S、 SO2和廢水中的氰化物等進(jìn)行還原處理，也是有效而且經(jīng)濟(jì)的。 化學(xué)還原法處理含鉻廢水 ? 電鍍、冶煉、制革、化工等工業(yè)廢水中常含有劇毒的 Cr6+,以 CrO42或 Cr2O72形式存在。在酸性條件下（ pH），只有 Cr2O72存在，在堿性條件下（ pH），只有 CrO42存在。 ? 利用還原劑把 Cr6+還原成毒性較低的 Cr3+,是最早采用的一種治理方法。采用的還原劑有 SOH2SO Na2SO3 、 NaHSO FeSO4等。 3 化學(xué)還原法處理含汞廢水 ? 氯堿、炸藥、制藥、儀表等工業(yè)廢水中常含有劇毒的 Hg+。處理方法是將 Hg+還原為 Hg，加以分離和回收，采用的還原劑為比汞活潑的金屬（鐵屑、鋅粒、鋁粉、鋼屑等）、硼氫化鈉和醛類(lèi)等。廢水中的有機(jī)汞先氧化為無(wú)機(jī)汞，再行還原。 ? 采用金屬還原除汞，通常在濾柱內(nèi)進(jìn)行。反應(yīng)速度與接觸面積、溫度、 pH值、金屬純凈度等因素有關(guān)。通常將金屬破碎成 2～ 4mm的 碎屑，并去掉表面污物。控制反應(yīng)溫度 20～ 80℃ 。溫度太高，雖反應(yīng)速度快，會(huì)有汞蒸氣逸出。 3 化學(xué)還原法處理含汞廢水 ? 采用鐵屑過(guò)濾時(shí)， pH＝ 6～ 9較好，耗鐵量最??； pH6，則鐵因溶解而耗量增大；pH5，有 H2析出，吸附于鐵屑表面，阻礙反應(yīng)進(jìn)行。據(jù)國(guó)內(nèi)某廠試驗(yàn)，用工業(yè)鐵粉去除酸性廢水中的 Hg+，在 50～ 60℃ ，混合 1～ ，經(jīng)過(guò)濾分離，廢水除汞 90％以上。 3 化學(xué)還原法處理含汞廢水 ? 采用鋅粒還原時(shí)， pH值最好在 9～ 11。雖然 Zn能在較弱的堿液中還原汞，但損失量大增。反應(yīng)后將游離出的汞于鋅結(jié)合成鋅汞齊，通過(guò)干餾，可回收汞蒸氣。 3 化學(xué)還原法處理含汞廢水 ? 用銅屑還原時(shí)， pH值在 1～ 10均可，此法一般應(yīng)用在廢水含酸濃度較大的場(chǎng)合。如蒽醌磺化法制蒽醌雙磺酸，用 HgSO4作催化劑，廢酸濃度達(dá) 30％，含汞 600～ 700mg/L。采用銅屑過(guò)濾法除汞，接觸時(shí)間不低于 40min，出水含汞量小于 10mg/L。 ? 據(jù)國(guó)外資料，用 NaBH4可將 Hg2＋ 還原為 Hg。 ? Hg2++BH4+2OH=Hg↓+3H2↑+BO2 ? 此反應(yīng)要求 pH＝ 9～ 11，濃度 12％ NaBH4溶液投加入堿性廢水中。
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