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氧化还原水处理技术.ppt
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氧化还原水处理技术.ppt介绍

第十三章  氧化还原  max.book118.com化技术的发展及其特点 1. 高级氧化技术存在的问题及研究热点        高级氧化技术作为一门新型有效的污染治理技术,国内外尽管已作了大量的研究,开发了不同的氧化处理工艺,然而由于研究探索时间短,其基础理论工作还不十分完备,再加上实际污染系统的复杂多样性,使得高级氧化技术无论在理论研究上还是实践应用上都存在不少有待研究解决的问题。这些热点问题主要有以下几类。        1).低成本高效氧化剂及其催化剂的研发        2).高级氧化技术中催化剂的研发        3).氧化动力学与反应机理的探讨         4).强化传质的研究        5).声光电波等技术在高级氧化工艺中的应用研究         6).高级氧化工艺的开发 第十三章  氧化还原  2. 高级氧化技术发展方向        在环保问题日益严峻的今天,越来越多肩负环保使命的学者投身于污染治理技术的应用与开发中。作为污染治理的一种有效手段,高级氧化技术发展方向更值得人们关注。结合国内外研究现状,高级氧化技术发展方向主要集中在以下几个方面。         1).现有氧化技术与工艺的不断完善与改进          2).各种技术的联合运用          3).运用新技术开发新的氧化工艺  第十三章  氧化还原  13.3高锰酸钾及其复合盐的氧化  max.book118.com钾的主要物理化学性质        高锰酸钾为红紫色斜方晶系,粒状或针状结晶,有金属光泽,相对密度2.703,溶于水成深紫红色溶液,微溶于甲醇、丙酮和硫酸。遇乙醇、过氧化氢则分解。加热至240℃以上放出氧气。        高锰酸钾是常用的强氧化剂。高锰酸钾作为氧化剂时出现各种不同的情况,它在不同的介质中出现不同的产物,在酸性介质中还原产物为Mn2+,呈淡粉色;在中性介质中还原产物为MnO2,呈棕黑色沉淀;在碱性介质中还原产物为MnO42-,呈绿色。这是由于在不同介质中, MnO42-都具有一定氧化性,都可与较强的还原剂作用。 第十三章  氧化还原  max.book118.com钾的制备 1. 焙烧法  第十三章  氧化还原  2. 液相氧化法  第十三章  氧化还原  max.book118.com钾在水处理中的应用         高锰酸钾预处理能有效地去除污染水中的多种有机污染物,降低水的致突变性。此外,还能显著地控制氯化消毒副产物,使水中有机污染物的数量和浓度均有显著地降低,水的致突变性由阳性转变为阴性或接近阴性。        高锰酸钾预处理还可有效地降低后续氯化消毒过程中氯仿和四氯化碳的生成量,破坏氯仿和四氯化碳的前驱物质。 氯氧化系统(2) 第十三章  氧化还原  max.book118.com钾氧化的工业应用    1. 高锰酸钾混凝处理工艺 2. 高锰酸钾复合药剂处理工艺  第十三章  氧化还原  13.4其它氧化方法  max.book118.com化         催化氧化过程主要有常温常压下的催化氧化和高温高压下的湿式催化氧化、光催化氧化等。通过催化途径产生氧化能力极强的OH?羟基自由基。OH?氧化电位为2.80V,仅次于氟的2.87V,故它在降解废水时具有以下特点:        ①OH?是高级氧化过程的中间产物,作为引发剂诱发后面的链反应发生,对难降解的物质的开环、断键,将难降解的污染物变成低分子或易生物降解的物质特别适用;        ②OH?几乎无选择地与废水中的任何污染物反应,直接将其氧化为CO2、水或盐,不会产生二次污染;       ③它是一种物理-化学处理过程,很容易控制,以满足各种处理要求;       ④反应条件温和,是一种高效节能型的废水处理技术。 第十三章  氧化还原  下面主要介绍下催化氧化水处理工艺: 1. 催化湿式氧化(Catalytic Wet Air Oxidation,CWAO)  2. 助加催化湿式氧化(Promoted Catalytic Wet Air Oxidation,PCWAO) 3. 催化湿式双氧水氧化(Catalytic Wet Proxide Oxidation,CWPO) 4. 催化超临界水氧化技术(Supercritic Catalytic Wet Air Oxidation,SCWAO) max.book118.com处理技术         电化学水处理技术是使污染物在电极上发生直接电化学反应或利用电极表面产生的强氧化性活性物种使污染物发生氧化还原转变,后者被称为间接电化学转化。  max.book118.com术         超声辐射的降解途径主要是在空化效应作用下,有机物通过高温分解或自由基反应两种历程进行。超声空化是指液体中的微小气核在超声波的作用下被激活,它表现在泡核的振荡、生长、收缩、崩溃等一系列动力学过程。  第十三章  氧化还原  第十三章  氧化还原  * 第十三章  氧化还原  13.1氧化剂  13.2高级氧化 13.3高锰酸钾及其复合盐的氧化  13.4其它氧化方法 第十三章  氧化还原  13.1氧化剂  氧化剂是一种能氧化其他物质而本身被还原的物质。 非金属单质氧化剂:如F2、O2、Cl2、Br2、I2、N2、S等; 金属的阳离子氧化剂:如Fe3+、Ag+、Cu2+等; 弱氧化性酸:如盐酸、稀硫酸等; 强氧化性酸:如浓H2SO4、浓HNO3、稀HNO3、HClO、KMnO4、K2Cr2O7、KNO3、Na2O2、MnO2等。 既可做氧化剂又可做还原剂:例如,Na2O2、H2O2、S、SO2等,但它们以一种性质为主,Na2O2、H2O2、S主要做氧化剂;Fe2+、SO2主要做还原剂。  第十三章  氧化还原  13.2高级氧化 max.book118.com化法  1.臭氧的主要物理化学特性 臭氧的相对密度为氧的1.5倍,在水中的溶解度比氧气大10倍,比空气大25倍。 臭氧在空气中会慢慢地连续自行分解成氧气,其反应式为                                                                                                                                                                                       (13-1)  由于分解时放出大量热量,故当其浓度在25%以上时,很容易爆炸。但一般臭氧化空气中臭氧浓度不超过10%,因此不会发生爆炸。臭氧在水中的分解速度比在空气中快得多,所以臭氧不易储存,需边产边用。 第十三章  氧化还原  第十三章  氧化还原  2.臭氧的制备 生产臭氧的方法大致有:无声放电法、放射法、紫外线法,等离子射流法和电解法等。 工业上最常见的是无声放电法。  3.臭氧氧化在水处理中的应用 1). 氧化无机物 臭氧能将水中的二价铁、锰氧化成三价铁及高价锰,使溶解性的铁、锰变成固态物质,以便通过沉淀和过滤除去。        臭氧消毒系统        第十三章  氧化还原  2). 氧化有机物 臭氧能够氧化许多有机物,如蛋白质、氨基酸、有机胺、链型不饱和化合物、芳香族、木质素、腐殖质等,目前在水处理中,采用C

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