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化学处理方法——氧化还原

通过化学药剂与废水中的污染物进行氧化还原反应,从而将废水中的有毒有害污染物转化为无毒或者低毒物质的方法称为氧化还原法。
在氧化还原反应中,参加化学反应的原子或离子有电子得失,因而引起化合价的升高或降低。失去电子的过程叫氧化,得到电子的过程叫还原。
根据有毒有害物质在氧化还原反应中被氧化或还原的不同,废水中的氧化还原法又可分为药剂氧化法和药剂还原法两大类。在废水处理中常采用的氧化剂有:空气中的氧、纯氧、臭氧、氯气、漂白粉、次氮酸钠、三氯化铁等。常用的还原剂有:硫酸亚铁、氯化亚铁、铁屑、锌粉、二氧化硫等。
药剂氧化法中常用的方法有臭氧氧化法、氯氧化法、高锰酸钾氧化法等。
臭氧的氧化性在天然元素中仅次于氟,可分解一般氧化剂难于破坏的有机物,并且不产生二次污染。因此广泛地用于消毒、除臭、脱色以及除酚、氰、铁、锰等。臭氧氧化处理系统中的主要设备是臭氧接触反应器。
在氯氧化法中的氯系氧化剂包括氯气、氯的含氧酸及其钠盐、钙盐和二氧化氯。除了用于消毒外,氯氧化法还可用于氧化废水中的某些有机物和还原性物质,如氰化物、硫化物、酚、醇、醛、油类,以及用于废水的脱色、除臭等。例如氧化氰化物。在pH值大于8.5的碱性条件下用氯气进行氧化,可将氰化物氧化成无毒物质。化学反应式如下:

高锰酸钾氧化法主要用于去除废水中的酚、二氧化硫、H2S等。在饮用水的处理中,这种方法主要用来杀灭藻类、除臭、除味、除铁、除锰等。该法的优点是处理后的水没有异味,氧化剂容易投配。主要缺点是处理成本高。
药剂还原法主要用于处理含铬、含汞废水。
通过还原可将六价铬转化为三价铬,大大减小了铬的毒性。还原过程是,在酸性条件下,向含铬废水中投加亚硫酸氢钠,将六价铬还原为三价铬。随后投加石灰或氢氧化钠,生成氢氧化铬沉淀。将沉淀物从废水中分离出来,达到处理的目的。化学反应如下:

实际中常用金属还原剂来处理含汞废水,废水中的汞离子被还原为金属汞而析出,金属本身被氧化为离子而进入水中。可用于还原汞的金属有铁粉、锌粉、铜粉和铝粉等。以铁粉为例,发生如下化学反应:

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