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1、教学基本内容教学基本内容第二章 工业废水的化学处理第一节 化学沉淀法一、形成难溶性的化学沉淀法二、形成其他化学沉淀法本节内容概要u定义定义u原理原理mMn+nNm+= MmNn(s) 去除金属离子去除金属离子Mn+,投加具有,投加具有Nm+的化合物,产生的化合物,产生MmNn沉淀,则沉淀,则Mn+得以去除。得以去除。l化学沉淀的主要工艺过程:化学沉淀的主要工艺过程:l投加化学沉淀剂,与水中污染物反应,生成难溶的投加化学沉淀剂,与水中污染物反应,生成难溶的沉淀物而析出;沉淀物而析出;l通过聚凝、沉降、浮上、过滤、离心等方法进行固通过聚凝、沉降、浮上、过滤、离心等方法进行固液分离;液分离;l泥渣的

2、处理和回收利用。泥渣的处理和回收利用。 化学沉淀是难溶电解质的沉淀析出过程,化学沉淀是难溶电解质的沉淀析出过程,其溶解度大小与溶质本性、温度、盐效应、沉其溶解度大小与溶质本性、温度、盐效应、沉淀颗粒的大小及晶型等有关。在废水处理中,淀颗粒的大小及晶型等有关。在废水处理中,根据沉淀根据沉淀-溶解平衡移动的一般原理,可利用溶解平衡移动的一般原理,可利用过过量投药、防止络合、沉淀转化、分步沉淀量投药、防止络合、沉淀转化、分步沉淀等,等,提高处理效率,回收有用物质。提高处理效率,回收有用物质。u常用的化学沉淀方法:常用的化学沉淀方法:u氢氧化物沉淀法氢氧化物沉淀法u硫化物沉淀法硫化物沉淀法u碳酸盐沉淀

3、法碳酸盐沉淀法u卤化物沉淀法卤化物沉淀法u还原沉淀法还原沉淀法u溶解度和溶度积溶解度和溶度积u溶解度溶解度u溶度积(溶度积( Ks,常数)常数)u溶解度和溶度积溶解度和溶度积u化学沉淀法的实质化学沉淀法的实质(一)氢氧化物沉淀法(一)氢氧化物沉淀法 v基本原理基本原理一、形成难溶性化合物的沉淀处理(一)氢氧化物沉淀法(一)氢氧化物沉淀法 v基本原理基本原理一、形成难溶性化合物的沉淀处理 溶液的溶液的pH是沉淀金属氢氧化物的重要条件。若是沉淀金属氢氧化物的重要条件。若Mn+与与OH-只生成只生成M(OH)n沉淀,而不生成可溶性羟基络合物,沉淀,而不生成可溶性羟基络合物,则根据金属氢氧化物的溶度积

4、则根据金属氢氧化物的溶度积Ksp及水的离子积及水的离子积Kw,可以,可以计算使氢氧化物沉淀的计算使氢氧化物沉淀的pH值:值: 金属离子浓度金属离子浓度Mn+相同时,溶度积相同时,溶度积Ksp愈小,则开始析愈小,则开始析出氢氧化物沉淀的出氢氧化物沉淀的pH值愈低;值愈低;同一金属离子,浓度愈大,开始析出沉淀的同一金属离子,浓度愈大,开始析出沉淀的pH值愈低。值愈低。 (一)氢氧化物沉淀法(一)氢氧化物沉淀法 v基本原理基本原理一、形成难溶性化合物的沉淀处理根据溶解度对数图,可以方便地确定金属离子沉淀的条件。根据溶解度对数图,可以方便地确定金属离子沉淀的条件。 例题:例题:已知已知Fe3+=0.0

5、1mol/L,要使有,要使有Fe(OH)3沉淀析出,沉淀析出,pH应多大?(应多大?( Fe(OH)3 的的L Fe(OH)3 =3.8 10-38。)。)解:根据溶度积原理,要是某一金属离子(解:根据溶度积原理,要是某一金属离子(Mn+)生成)生成氢氧化物沉淀,则需要满足:氢氧化物沉淀,则需要满足:Mn+ . OH-n LM(OH)n即:即: Fe3+ . OH-3 3.8 10-38有有pOH2.2即:要使即:要使0.01mol/L的的Fe3+沉淀析出沉淀析出Fe(OH)3沉淀,溶液沉淀,溶液pH应大于应大于2.2。注意单位换算注意单位换算(一)氢氧化物沉淀法(一)氢氧化物沉淀法 一、形成

6、难溶性化合物的沉淀处理Cd2+与与OH-可形成可形成CdOH+、Cd(OH)2、Cd(OH)3-、Cd(OH)42-等四种可溶性羟基络合物,根据它们的逐等四种可溶性羟基络合物,根据它们的逐级稳定常数和级稳定常数和Cd(OH)2的溶度积的溶度积Ksp可以确定与可以确定与Cd(OH)2沉淀平衡共存的各可溶性羟基络合物浓度与沉淀平衡共存的各可溶性羟基络合物浓度与溶液溶液pH值的关系。值的关系。将同一将同一pH值下各种形态可溶性二价镉值下各种形态可溶性二价镉Cd(II)s的平的平衡浓度相加,即得氢氧化镉的溶解度与衡浓度相加,即得氢氧化镉的溶解度与pH值的关系值的关系 。(一)氢氧化物沉淀法(一)氢氧化

7、物沉淀法 一、形成难溶性化合物的沉淀处理(一)氢氧化物沉淀法(一)氢氧化物沉淀法 v常用的沉淀剂常用的沉淀剂v氨水法氨水法v氢氧化钠法氢氧化钠法v石灰乳法石灰乳法一、形成难溶性化合物的沉淀处理(一)氢氧化物沉淀法(一)氢氧化物沉淀法 v常用的沉淀剂常用的沉淀剂v氨水法氨水法一、形成难溶性化合物的沉淀处理(一)氢氧化物沉淀法(一)氢氧化物沉淀法 v常用的沉淀剂常用的沉淀剂v氢氧化钠法氢氧化钠法一、形成难溶性化合物的沉淀处理 氢氧化钠是一种强碱,两性金属离子的氢氧化物氢氧化钠是一种强碱,两性金属离子的氢氧化物将被溶解留在溶液中,但由于氢氧化钠溶液往往吸将被溶解留在溶液中,但由于氢氧化钠溶液往往吸收

8、空气中的收空气中的CO2而生成都分而生成都分CO32-,因此,有部分,因此,有部分Ca2+、Ba2+生成难镕性的碳酸盐沉淀。生成难镕性的碳酸盐沉淀。(一)氢氧化物沉淀法(一)氢氧化物沉淀法 v常用的沉淀剂常用的沉淀剂v石灰乳法石灰乳法一、形成难溶性化合物的沉淀处理l最常用的沉淀剂是石灰。最常用的沉淀剂是石灰。l优点:去除污染物范围广、药剂来源广、价格低、优点:去除污染物范围广、药剂来源广、价格低、操作简便、处理可靠且不产生二次污染。操作简便、处理可靠且不产生二次污染。l主要缺点是:劳动卫生条件差,管道易结垢堵塞、主要缺点是:劳动卫生条件差,管道易结垢堵塞、泥渣体积庞大泥渣体积庞大(含水率高达含

9、水率高达95%-98%)、脱水困难。、脱水困难。l沉淀工艺:分步沉淀和一次沉淀两种。沉淀工艺:分步沉淀和一次沉淀两种。(二)硫化物沉淀法(二)硫化物沉淀法 v基本原理基本原理一、形成难溶性化合物的沉淀处理向废液中加入硫化氢、硫化铵或碱金属的硫化物,使向废液中加入硫化氢、硫化铵或碱金属的硫化物,使欲处理物质生成难溶硫化物沉淀,以达到分离纯化的欲处理物质生成难溶硫化物沉淀,以达到分离纯化的目的。目的。 硫化物沉淀法硫化物沉淀法能用于处理大多数含重金属的废水能用于处理大多数含重金属的废水。(溶度积均很小,如(溶度积均很小,如LHgS=4 10-53;LCus=8 10-37;LPbS=3.2 10-

10、28; LCdS=1.6 10-28。)。)溶液中溶液中S2-浓度受浓度受H+浓度的制约浓度的制约,可以通过控制酸度,可以通过控制酸度,用硫化物沉淀法把溶液中不同金属离子分步沉淀而分用硫化物沉淀法把溶液中不同金属离子分步沉淀而分离回收。离回收。(二)硫化物沉淀法(二)硫化物沉淀法 v基本原理基本原理一、形成难溶性化合物的沉淀处理(二)硫化物沉淀法(二)硫化物沉淀法 v基本原理基本原理一、形成难溶性化合物的沉淀处理(二)硫化物沉淀法(二)硫化物沉淀法 v基本原理基本原理一、形成难溶性化合物的沉淀处理 根据溶度积大小,硫化物沉淀析出的顺序是:根据溶度积大小,硫化物沉淀析出的顺序是:As5+Hg2+

11、Ag2+As3+Bi3+Cu2+Pb2+Cd2+Sn2+Co2+Zn2+Ni2+Fe2+Mn2+常用的沉淀剂有:常用的沉淀剂有:Na2S、NaHS、K2S、H2S等。等。缺点:生成的难溶盐的颗粒粒径很小,分离困难,缺点:生成的难溶盐的颗粒粒径很小,分离困难,可可投加混凝剂进行共沉淀投加混凝剂进行共沉淀。(二)硫化物沉淀法(二)硫化物沉淀法 v基本原理基本原理一、形成难溶性化合物的沉淀处理Note:S2-离子和离子和OH-离子一样,也能够与许多金属离子离子一样,也能够与许多金属离子形成络阴离子,从而使金同硫化物的溶解度增大,不形成络阴离子,从而使金同硫化物的溶解度增大,不利于重金属的沉淀去除,因

12、此利于重金属的沉淀去除,因此必须控制沉淀剂必须控制沉淀剂S2-离子离子的浓度不要过量太多的浓度不要过量太多,其他配位体如,其他配位体如X-(卤离子卤离子)、CN-、SCN-等也能与重金属离子形成各种可溶性络合物,从等也能与重金属离子形成各种可溶性络合物,从而干扰金属的去除,应通过而干扰金属的去除,应通过预处理预处理除去。除去。(二)硫化物沉淀法(二)硫化物沉淀法 v应用应用v除砷除砷l将硫化钠加到将硫化钠加到pH6-7的含砷污水中,砷形成硫化物的含砷污水中,砷形成硫化物沉淀可除去。沉淀可除去。l硫化法硫化法处理含三价砷废水的效果不理想处理含三价砷废水的效果不理想,单纯用硫化,单纯用硫化法很难使

13、三价砷浓度降到法很难使三价砷浓度降到0.05mg/L以下。以下。三硫化二砷三硫化二砷能在含硫离子的溶液中生成配合离子而有溶解的趋势,能在含硫离子的溶液中生成配合离子而有溶解的趋势,为提高除砷率,必须投加适量的亚铁使其与过剩的二为提高除砷率,必须投加适量的亚铁使其与过剩的二价硫生成难溶的硫化亚铁与三硫化二砷共沉淀。价硫生成难溶的硫化亚铁与三硫化二砷共沉淀。一、形成难溶性化合物的沉淀处理(二)硫化物沉淀法(二)硫化物沉淀法 v应用应用v除汞除汞l汞离子和二价硫离子有较强的亲和力,生成溶度积极汞离子和二价硫离子有较强的亲和力,生成溶度积极小的硫化物,硫化物沉淀法的除汞率高,在废水处理小的硫化物,硫化

14、物沉淀法的除汞率高,在废水处理中得到实际应用。其化学反应式为:中得到实际应用。其化学反应式为:l由于硫化汞溶解度很小,生成后几乎全部从废水中沉由于硫化汞溶解度很小,生成后几乎全部从废水中沉淀析出,从而使上述反应不断地向右方进行,直到全淀析出,从而使上述反应不断地向右方进行,直到全部生成硫化汞为止。部生成硫化汞为止。一、形成难溶性化合物的沉淀处理(二)硫化物沉淀法(二)硫化物沉淀法 v应用应用v除汞除汞一、形成难溶性化合物的沉淀处理 Note: (1)本法主要用于去除无机汞。本法主要用于去除无机汞。对于有机汞,必对于有机汞,必须先用氧化剂须先用氧化剂(如氯如氯)将其氧化成无机汞,然后再用本将其氧

15、化成无机汞,然后再用本法去除。法去除。(二)硫化物沉淀法(二)硫化物沉淀法 v应用应用v除汞除汞一、形成难溶性化合物的沉淀处理Note: (2) 提高沉淀剂提高沉淀剂(S2-离子离子)浓度有利于硫化汞的浓度有利于硫化汞的沉淀析出;但是,过量硫离子不仅会造成水体贫氧,沉淀析出;但是,过量硫离子不仅会造成水体贫氧,增加水体的增加水体的COD,还能与硫化汞沉淀生成可溶性络,还能与硫化汞沉淀生成可溶性络阴离子阴离子HgS22-,降低汞的去除率。因此,降低汞的去除率。因此,在反应过在反应过程中,要补投程中,要补投FeSO4溶液溶液,以除去过量硫离子,以除去过量硫离子(Fe2+ S2-FeS)。 (二)硫

16、化物沉淀法(二)硫化物沉淀法 v应用应用v除汞除汞一、形成难溶性化合物的沉淀处理Note: (2) 补投适量补投适量FeSO4不仅有利于汞的去除,而且有不仅有利于汞的去除,而且有利于沉淀的分离。浓度较小的含汞废水进行沉淀时,往利于沉淀的分离。浓度较小的含汞废水进行沉淀时,往往形成往形成HgS的微细颗粒,悬浮于水中很难沉降。而的微细颗粒,悬浮于水中很难沉降。而FeS可可作为作为HgS的共沉淀载体促使其沉降的共沉淀载体促使其沉降。同时,补投的一部。同时,补投的一部分分Fe2+在水中可生成在水中可生成Fe(OH)2和和Fe(OH)3,对,对HgS悬浮微悬浮微粒起凝聚共沉淀作用粒起凝聚共沉淀作用。为了

17、加快。为了加快HgS悬浮微粒的沉降,悬浮微粒的沉降,有时还加入焦炭末或粉状活性炭,吸附有时还加入焦炭末或粉状活性炭,吸附HgS微粒,或投微粒,或投加铁盐和铝盐,进行共沉淀处理。加铁盐和铝盐,进行共沉淀处理。 (二)硫化物沉淀法(二)硫化物沉淀法 v应用应用v除汞除汞一、形成难溶性化合物的沉淀处理 Note: (3)废水中废水中若存在若存在X-(卤离子卤离子)、CN-、SCN-等离等离子,它们可与子,它们可与Hg2+离子形成一系列络离子,如离子形成一系列络离子,如HgCl42-、HgI42-、Hg(CN)42-、Hg(SCN)42-等,等,对汞的沉淀析出不利,对汞的沉淀析出不利,应预先除去应预先

18、除去。(二)硫化物沉淀法(二)硫化物沉淀法 v应用应用v处理含其他重金属废水处理含其他重金属废水l处理含处理含Cu2+、Cd2+、Zn2+、Pb2+、AsO2-等废水在生产上等废水在生产上已得到应用。如某酸性矿山废水含已得到应用。如某酸性矿山废水含Cu2+50mg/L、Fe3+38mg/L,pH=2,处理时先投加,处理时先投加CaCO3,在,在pH=4时时使使Fe3+先沉淀,然后通入先沉淀,然后通入H2S,生成,生成CuS沉淀,最后投加沉淀,最后投加石灰乳至石灰乳至pH=8-10,使,使Fe2+沉淀。此法可回收品位为沉淀。此法可回收品位为50%的硫化铜渣,回收率达的硫化铜渣,回收率达85%。l

19、某镀镉废水,含镉某镀镉废水,含镉5-10mg/L,并含有氨三乙酸等络合剂,并含有氨三乙酸等络合剂,用硫化钠进行沉淀,然后投加硫酸铝和聚丙烯酰胺作混用硫化钠进行沉淀,然后投加硫酸铝和聚丙烯酰胺作混凝剂,沉淀池出水中凝剂,沉淀池出水中Cd2+含量低于含量低于0.1mg/L。一、形成难溶性化合物的沉淀处理(二)硫化物沉淀法(二)硫化物沉淀法 v优缺点优缺点l优点:去除率高、可分步沉淀、泥渣中重金属优点:去除率高、可分步沉淀、泥渣中重金属含量高、适应含量高、适应pH值范围大。值范围大。l缺点:缺点:S2-可使水体中可使水体中COD增加,当水体酸性增加,当水体酸性增加时,可产生增加时,可产生H2S气体污

20、染大气,并且沉淀气体污染大气,并且沉淀剂来源受到限制,价格亦不低。剂来源受到限制,价格亦不低。一、形成难溶性化合物的沉淀处理(三)碳酸盐沉淀法(三)碳酸盐沉淀法 v原理原理一、形成难溶性化合物的沉淀处理 金属离子碳酸盐的溶度积很小,对于高浓度的重金属废金属离子碳酸盐的溶度积很小,对于高浓度的重金属废水,可投加碳酸盐进行回收。水,可投加碳酸盐进行回收。此法可此法可去除或回收去除或回收Mn2+、Zn2+、Pb+、Cu2+、Ca2+、Mg2+(水软化)(水软化)沉淀剂有:沉淀剂有:Na2CO3、NaHCO3、NH4HCO3 、CaCO3等。等。(三)碳酸盐沉淀法(三)碳酸盐沉淀法 v原理原理一、形成

21、难溶性化合物的沉淀处理(三)碳酸盐沉淀法(三)碳酸盐沉淀法 v应用方式:应用方式:v投加难溶碳酸盐投加难溶碳酸盐(如(如CaCO3),利用沉淀转化原),利用沉淀转化原理,使废水中重金属离子(如理,使废水中重金属离子(如v投加可溶性碳酸盐投加可溶性碳酸盐(如(如NaCO3 ),使水中金属离),使水中金属离子生成难溶碳酸盐而沉淀析出;子生成难溶碳酸盐而沉淀析出;v投加石灰投加石灰一、形成难溶性化合物的沉淀处理(四)卤化物沉淀法(四)卤化物沉淀法 v氯化物沉淀法氯化物沉淀法v氟化物沉淀法氟化物沉淀法一、形成难溶性化合物的沉淀处理(四)卤化物沉淀法(四)卤化物沉淀法 v氯化物沉淀法氯化物沉淀法一、形成

22、难溶性化合物的沉淀处理 (四)卤化物沉淀法(四)卤化物沉淀法 v氟化物沉淀法氟化物沉淀法一、形成难溶性化合物的沉淀处理(四)卤化物沉淀法(四)卤化物沉淀法 v氟化物沉淀法氟化物沉淀法一、形成难溶性化合物的沉淀处理 (四)卤化物沉淀法(四)卤化物沉淀法 一、形成难溶性化合物的沉淀处理(五)磷酸盐沉淀法(五)磷酸盐沉淀法 v原理原理对于含溶解性磷酸盐的废水可以通过铁盐或铝盐以生成不溶对于含溶解性磷酸盐的废水可以通过铁盐或铝盐以生成不溶的磷酸盐沉淀去除。的磷酸盐沉淀去除。当加入铁盐除去磷酸盐时会伴随如下过程发生:当加入铁盐除去磷酸盐时会伴随如下过程发生:形成铁的磷酸盐形成铁的磷酸盐Fe(PO4)x(

23、OH)3-x沉淀;沉淀;在部分胶体状的氧化铁或氢氧化物表面上磷酸盐被吸附;在部分胶体状的氧化铁或氢氧化物表面上磷酸盐被吸附;在多核氢氧化铁(在多核氢氧化铁()悬浮体的凝聚作用,生成不溶于)悬浮体的凝聚作用,生成不溶于水的金属聚合物。水的金属聚合物。一、形成难溶性化合物的沉淀处理(五)磷酸盐沉淀法(五)磷酸盐沉淀法 一、形成难溶性化合物的沉淀处理 pH值对沉淀剂有影响,当用铁盐来沉淀正磷酸时,值对沉淀剂有影响,当用铁盐来沉淀正磷酸时,最好的反应最好的反应pH值是值是5,当用铝盐作沉淀剂时,当用铝盐作沉淀剂时,pH值值为为6,而用石灰时,而用石灰时,pH值在值在10以上。这些以上。这些pH值也与值

24、也与相应的纯磷酸盐的最小溶解度一致,也可以采用其相应的纯磷酸盐的最小溶解度一致,也可以采用其他一些盐用作磷酸盐的沉淀剂。他一些盐用作磷酸盐的沉淀剂。 (一)淀粉黄原酸酯沉淀法(一)淀粉黄原酸酯沉淀法 v原理原理 重金属离子可与淀粉黄原酸酯反应生成沉淀而去除。重金属离子可与淀粉黄原酸酯反应生成沉淀而去除。处理药剂为钠型或镁型不溶性交联淀粉黄原酸酯处理药剂为钠型或镁型不溶性交联淀粉黄原酸酯(ISX),它与重金属的沉淀反应有两种类型。),它与重金属的沉淀反应有两种类型。二、形成其他化合物的沉淀处理(一)淀粉黄原酸酯沉淀法(一)淀粉黄原酸酯沉淀法 二、形成其他化合物的沉淀处理反应生成的沉淀可用离心法分

25、离。由于该法产生的反应生成的沉淀可用离心法分离。由于该法产生的沉淀污泥化学稳定性高,可安全填地。亦可用酸液沉淀污泥化学稳定性高,可安全填地。亦可用酸液浸镕出金属,回收交联淀粉再用于药剂的制备。浸镕出金属,回收交联淀粉再用于药剂的制备。(二)铁氧体沉淀法(二)铁氧体沉淀法 v铁氧体铁氧体(ferrites)简介)简介l是指一类具有一定晶体结构的复合氧化物,它是指一类具有一定晶体结构的复合氧化物,它具有具有高的导磁率和高的电阻率高的导磁率和高的电阻率(其电阻比铜大其电阻比铜大1013-1014倍倍),是一种重要的磁性介质。,是一种重要的磁性介质。l其制造过程和机械性能颇类似陶瓷品,因而也叫其制造过

26、程和机械性能颇类似陶瓷品,因而也叫磁磁性瓷性瓷。跟陶瓷质一样,铁氧体不溶于酸、碱、盐溶。跟陶瓷质一样,铁氧体不溶于酸、碱、盐溶液,也不溶于水。铁氧体的磁性强弱及其他特性,液,也不溶于水。铁氧体的磁性强弱及其他特性,与其化学组成和晶体结构有关。与其化学组成和晶体结构有关。二、形成其他化合物的沉淀处理(二)铁氧体沉淀法(二)铁氧体沉淀法 v铁氧体铁氧体(ferrites)简介)简介l铁氧体的晶格类型有七种,其中铁氧体的晶格类型有七种,其中尖晶石型铁氧体尖晶石型铁氧体为人们所熟悉。因为尖晶石型铁氧体的制备原料为人们所熟悉。因为尖晶石型铁氧体的制备原料易得,方法成熟,进入晶体晶格中的重金属离子易得,方

27、法成熟,进入晶体晶格中的重金属离子种类多,形成的共沉淀物的化学性质稳定,表面种类多,形成的共沉淀物的化学性质稳定,表面活性大,吸附性能好,粒度均匀,磁性强,所以活性大,吸附性能好,粒度均匀,磁性强,所以用铁氧体工艺处理含重金属污水时,多以生成尖用铁氧体工艺处理含重金属污水时,多以生成尖晶石结构的铁氧体为主晶石结构的铁氧体为主。二、形成其他化合物的沉淀处理(二)铁氧体沉淀法(二)铁氧体沉淀法 v铁氧体铁氧体(ferrites)简介)简介二、形成其他化合物的沉淀处理尖晶石型铁氧体尖晶石型铁氧体的化学组成通式:的化学组成通式:BOA2O3。许多铁氧体中的许多铁氧体中的A或或B可能更复杂一些。如分别由

28、可能更复杂一些。如分别由两种金属组成,其通式为两种金属组成,其通式为(BxB1-x)O(A yA1-y)2O3。铁氧体有铁氧体有天然矿物和人造产品天然矿物和人造产品两大类,磁铁矿两大类,磁铁矿(其其主要成分为主要成分为Fe3O4或或FeOFe2O3)就是一种天然的尖晶就是一种天然的尖晶石型铁氧体。石型铁氧体。(二)铁氧体沉淀法(二)铁氧体沉淀法 v影响铁氧体生成的因素影响铁氧体生成的因素 主要有温度、主要有温度、pH值、投料比、投料量、鼓入空值、投料比、投料量、鼓入空气速度和流量、搅拌方式和速度、中和用碱类气速度和流量、搅拌方式和速度、中和用碱类型、反应时间及溶液中共存物质等。型、反应时间及溶

29、液中共存物质等。二、形成其他化合物的沉淀处理(二)铁氧体沉淀法(二)铁氧体沉淀法 v铁氧体沉淀工艺铁氧体沉淀工艺v工艺分类工艺分类v中和法中和法v氧化法氧化法 二、形成其他化合物的沉淀处理铁氧体中和沉淀法铁氧体中和沉淀法 中和法是先将中和法是先将Fe2+和铁盐溶液混合,在一定条件下和铁盐溶液混合,在一定条件下用碱中和直接形成尖晶石型铁氧体,其反应式为:用碱中和直接形成尖晶石型铁氧体,其反应式为: 二、形成其他化合物的沉淀处理铁氧体氧化沉淀法铁氧体氧化沉淀法 将亚铁离子和其他可溶性将亚铁离子和其他可溶性重金属重金属离子溶液混合,在离子溶液混合,在一定条件下用空气一定条件下用空气(或其他方法或其他

30、方法)部分氧化部分氧化Fe2+,从,从而形成尖晶石型铁氧体。其反应式为:而形成尖晶石型铁氧体。其反应式为:二、形成其他化合物的沉淀处理(二)铁氧体沉淀法(二)铁氧体沉淀法 二、形成其他化合物的沉淀处理例:铁氧体氧化法处理含铬废水例:铁氧体氧化法处理含铬废水在含铬废水中加入过量的硫酸亚铁溶液,使其中在含铬废水中加入过量的硫酸亚铁溶液,使其中Cr6+和和Fe2+发生氧化还原反应,发生氧化还原反应,Cr6+被还原为被还原为Cr3+,而,而Fe2+则被则被氧化为氧化为Fe3+,调节溶液,调节溶液pH值,使值,使Cr3+、Fe2+和和Fe3+转化为转化为氢氧化物沉淀,然后加入氢氧化物沉淀,然后加入H2O

31、2,再将部分,再将部分Fe2+氧化为氧化为Fe3+,组成类似组成类似Fe3O4.xH2O的磁性氧化物,这种氧化物即为铁的磁性氧化物,这种氧化物即为铁氧体,其组成也可写成氧体,其组成也可写成Fe2+Fe3+ Fe3+O4.xH2O,其中部分,其中部分Fe3+可被可被Cr3+代替,因此可使铬成为铁氧化铁的组分而沉代替,因此可使铬成为铁氧化铁的组分而沉淀出来。其反应为:淀出来。其反应为:(二)铁氧体沉淀法(二)铁氧体沉淀法 v铁氧体沉淀工艺铁氧体沉淀工艺v工艺流程工艺流程v配料反应配料反应v加碱共沉淀加碱共沉淀v充氧加热,转化沉淀充氧加热,转化沉淀 v固液分离固液分离v沉渣处理沉渣处理二、形成其他化

32、合物的沉淀处理v铁氧体沉淀工艺流程铁氧体沉淀工艺流程v配料反应配料反应二、形成其他化合物的沉淀处理投加投加Fe2+的作用有:的作用有:补充补充Fe2+;通过氧化,补充通过氧化,补充Fe3+;如废水中有如废水中有Cr6+,则,则Fe2+能将其还原为能将其还原为Cr3+。作为形成铁氧体的原料之一;同时,作为形成铁氧体的原料之一;同时,Fe2+被被Cr6+氧氧化成化成Fe3+,可作为三价金属离子的一部分加以利,可作为三价金属离子的一部分加以利用。通常,可根据废水中重金属离子的种类及数用。通常,可根据废水中重金属离子的种类及数量,确定硫酸亚铁的投加量。量,确定硫酸亚铁的投加量。v铁氧体沉淀工艺流程铁氧

33、体沉淀工艺流程v加碱共沉淀加碱共沉淀二、形成其他化合物的沉淀处理根据金属离子的种类不同,用根据金属离子的种类不同,用NaOH调整调整pH值至值至89。在常温及缺氧条件下,金属离子以。在常温及缺氧条件下,金属离子以M(OH)2及及M (OH)3的胶体形式同时沉淀出来。的胶体形式同时沉淀出来。Note:调整:调整pH值时值时 不可采用石灰不可采用石灰,原因是它的溶,原因是它的溶解度小而杂质多,未溶解的颗粒及杂质混入沉淀解度小而杂质多,未溶解的颗粒及杂质混入沉淀中,会影响铁氧体的质量。中,会影响铁氧体的质量。v铁氧体沉淀工艺流程铁氧体沉淀工艺流程v充氧加热,转化沉淀充氧加热,转化沉淀二、形成其他化合

34、物的沉淀处理为了调整二价金属离子和三价金属离子的比例,为了调整二价金属离子和三价金属离子的比例,通常要想废水中通入空气,使部分通常要想废水中通入空气,使部分Fe2+转化为转化为Fe3+。此外,加热可促使反应进行、氢氧化物胶体破坏,此外,加热可促使反应进行、氢氧化物胶体破坏,使之逐渐转化为铁氧体:使之逐渐转化为铁氧体:v铁氧体沉淀工艺流程铁氧体沉淀工艺流程v固液分离固液分离 二、形成其他化合物的沉淀处理分离铁氧体沉渣的方法有:分离铁氧体沉渣的方法有:沉淀过滤、离心分离沉淀过滤、离心分离、浮上分离和磁力分离。、浮上分离和磁力分离。v铁氧体沉淀工艺流程铁氧体沉淀工艺流程v沉渣处理沉渣处理二、形成其他

35、化合物的沉淀处理根据沉渣的组成、性能及用途不同,处理方式也各异:根据沉渣的组成、性能及用途不同,处理方式也各异:若废水的成分单纯、浓度稳定,则其沉渣可作为若废水的成分单纯、浓度稳定,则其沉渣可作为铁铁淦氧磁体的原料淦氧磁体的原料,此时,沉渣应进行水洗,除去硫酸,此时,沉渣应进行水洗,除去硫酸钠等杂质;钠等杂质;供制耐蚀瓷器供制耐蚀瓷器;暂时堆置贮存暂时堆置贮存。(二)铁氧体沉淀法(二)铁氧体沉淀法 v铁氧体沉淀工艺的应用铁氧体沉淀工艺的应用 目前铁氧体工艺倾向于与其他污水处理工艺相结合,目前铁氧体工艺倾向于与其他污水处理工艺相结合,互相取长补短,构成新的工艺,使重金属污水处理互相取长补短,构成

36、新的工艺,使重金属污水处理更趋完善,如更趋完善,如GT(Galvaluc Treatment)-铁氧体法、铁氧体法、电解电解-铁氧体法、铁氧体铁氧体法、铁氧体-HGMS(High gradent magnatic separation)法、离子交换法、离子交换-铁氧体法、活性铁氧体法、活性炭吸附炭吸附-铁氧体法等。铁氧体处理重金属污水工艺的铁氧体法等。铁氧体处理重金属污水工艺的发展,由复杂向简单化、连续化、集成化发展的过发展,由复杂向简单化、连续化、集成化发展的过程。它的发展趋势除本身的完善外,与其他工艺的程。它的发展趋势除本身的完善外,与其他工艺的联合是必经之路。联合是必经之路。二、形成其他

37、化合物的沉淀处理(二)铁氧体沉淀法(二)铁氧体沉淀法 v铁氧体沉淀工艺的应用铁氧体沉淀工艺的应用v处理含铬电镀废水处理含铬电镀废水二、形成其他化合物的沉淀处理含铬(含铬(VI)废水由调节池进入)废水由调节池进入反应槽。根据含铬(反应槽。根据含铬(VI)量投)量投加一定量硫酸亚铁进行氧化还加一定量硫酸亚铁进行氧化还原反应,然后投加氢氧化钠调原反应,然后投加氢氧化钠调节节pH值至值至79,产生氢氧化物,产生氢氧化物沉淀,呈墨绿色。通蒸汽加热沉淀,呈墨绿色。通蒸汽加热至至6080,通空气曝气,通空气曝气20min,当沉淀呈黑褐色时,停止通气。当沉淀呈黑褐色时,停止通气。静置沉淀后上清液排放或回用,静

38、置沉淀后上清液排放或回用,沉淀经离心分离洗去钠盐后烘沉淀经离心分离洗去钠盐后烘干,以便利用。干,以便利用。 (二)铁氧体沉淀法(二)铁氧体沉淀法 v铁氧体沉淀工艺的应用铁氧体沉淀工艺的应用v处理重金属离子混合废水处理重金属离子混合废水二、形成其他化合物的沉淀处理(二)铁氧体沉淀法(二)铁氧体沉淀法 v铁氧体沉淀工艺优缺点铁氧体沉淀工艺优缺点v优点:优点:v能一次脱除废水中的多种金属离子,出水水质好,能一次脱除废水中的多种金属离子,出水水质好,能达到排放标淮;能达到排放标淮;v设备简单、操作方便;设备简单、操作方便;v硫酸亚铁的投量范围大,对水质的适应性强;硫酸亚铁的投量范围大,对水质的适应性强

39、;v沉渣易分离、易处置,对其综合利用不仅具有社会沉渣易分离、易处置,对其综合利用不仅具有社会效益还有经济效益。铁氧体工艺沉渣可用于制造电效益还有经济效益。铁氧体工艺沉渣可用于制造电视机偏转磁芯材料、硫流体、视机偏转磁芯材料、硫流体、Co中温变化催化剂、中温变化催化剂、导磁体、磁性标志物、电磁波吸收材料等。导磁体、磁性标志物、电磁波吸收材料等。二、形成其他化合物的沉淀处理(二)铁氧体沉淀法(二)铁氧体沉淀法 v铁氧体沉淀工艺优缺点铁氧体沉淀工艺优缺点v缺点:缺点:v不能单独回收有用金属;不能单独回收有用金属;v需消耗相当多的硫酸亚铁、一定数量的苛性钠需消耗相当多的硫酸亚铁、一定数量的苛性钠及热能

40、,且处理时间较长,使处理成本较高;及热能,且处理时间较长,使处理成本较高;v出水中的硫酸盐含量高。出水中的硫酸盐含量高。二、形成其他化合物的沉淀处理第二节 氧化和还原法一、药剂氧化处理二、药剂还原处理三、催化氧化处理四、光催化处理五、微电解处理六、电解处理本节内容概要u定义定义 l废水处理中最常采用的氧化剂是:废水处理中最常采用的氧化剂是:空气、臭空气、臭氧、氯气、次氯酸钠及漂白粉氧、氯气、次氯酸钠及漂白粉;l常用的还原剂有:常用的还原剂有:硫酸亚铁、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁、亚硫酸氢钠、硼氢化钠、水合肼及铁屑硼氢化钠、水合肼及铁屑等。等。l在电解氧化还原法中,电解槽的阳极可作为在电解氧化还原法中

41、,电解槽的阳极可作为氧化剂。阴极可作为还原剂。氧化剂。阴极可作为还原剂。 按照污染物的净化原理,氧化还原处理方法包括按照污染物的净化原理,氧化还原处理方法包括药剂法、药剂法、电化学法(电解)和光化学法电化学法(电解)和光化学法三大类。在选择处理药剂三大类。在选择处理药剂和方法时,应当遵循下面一些原则:和方法时,应当遵循下面一些原则:n 处理效果好,反应产物无毒无害,不需进行二次处理;处理效果好,反应产物无毒无害,不需进行二次处理;n 处理费用合理,所需药剂及材料易得;处理费用合理,所需药剂及材料易得;n 操作特性好,在常温和较宽的操作特性好,在常温和较宽的pH值范围内具有较快的反值范围内具有较

42、快的反应速度;当提高反应温度和压力后,其处理效率和速度应速度;当提高反应温度和压力后,其处理效率和速度的提高能克服费用增加的不足;当负荷变化后,通过调的提高能克服费用增加的不足;当负荷变化后,通过调整操作参数,可维持稳定的处理效果;整操作参数,可维持稳定的处理效果;n 与前处理工序的目标一致,搭配方便。与前处理工序的目标一致,搭配方便。 由于多数氧化还原反应速度很慢,因此,在用氧化还原法处理由于多数氧化还原反应速度很慢,因此,在用氧化还原法处理废水时,影响水溶液中氧化还原反应速度的动力因素对实际废水时,影响水溶液中氧化还原反应速度的动力因素对实际处理能力有更为重要的意义,这些因素包括以下几方面

43、:处理能力有更为重要的意义,这些因素包括以下几方面:(1)反应物和还原剂的本性。影响很大,其影响程度通常要)反应物和还原剂的本性。影响很大,其影响程度通常要由实验观察或经验来决定。由实验观察或经验来决定。(2)反应物的浓度。一般讲,浓度升高,速度加快,其间定)反应物的浓度。一般讲,浓度升高,速度加快,其间定量关系与反应机理有关,可根据实验观察来确定。量关系与反应机理有关,可根据实验观察来确定。(3)温度。一般讲,温度升高,速度加快,其间定量关系可)温度。一般讲,温度升高,速度加快,其间定量关系可由由阿伦尼乌斯公式阿伦尼乌斯公式表示。表示。(4)催化剂及某些不纯物的存在。)催化剂及某些不纯物的存

44、在。(5)溶液的)溶液的pH。影响很大,其影响途径有三:。影响很大,其影响途径有三:H+或或OH-直接直接参与氧化还原反应;参与氧化还原反应;H+或或OH-为催化剂,溶液的为催化剂,溶液的pH值决定值决定溶液中许多物质的存在状态及相对数量。溶液中许多物质的存在状态及相对数量。k=Aexp(-Ea/RT) 一、药剂氧化处理v概述概述(一)空气氧化法v特点特点(一)空气氧化法(1)电对)电对O2/O2-的半反应式中有的半反应式中有H+或或OH-离子参加,因而氧离子参加,因而氧化还原电位与化还原电位与pH值有关。值有关。在强碱性溶液(在强碱性溶液(pH=14)中,半反应式为:)中,半反应式为: 在中

45、性(在中性(pH=7)和强酸性()和强酸性(pH=0)溶液中,半反应式为:)溶液中,半反应式为:由此可见,由此可见,降低降低pH值,有利于空气氧化。值,有利于空气氧化。v特点特点(一)空气氧化法(2)在常温常压和中性)在常温常压和中性pH值条件下,分子氧值条件下,分子氧O2为弱氧化剂,反应性很低,故常用来处理易氧化的为弱氧化剂,反应性很低,故常用来处理易氧化的污染物,如污染物,如S2-、Fe2+、Mn2+等。等。(3)提高温度和氧分压,可以增大电极电位;添)提高温度和氧分压,可以增大电极电位;添加催化剂,可以降低反应活化能,都利于氧化反应加催化剂,可以降低反应活化能,都利于氧化反应的进行。的进

46、行。v应用应用(一)空气氧化法因为空气氧化能力较弱,所以它主要用于含还原性较因为空气氧化能力较弱,所以它主要用于含还原性较强物质的废水处理,如硫化氢、硫酸、硫的钠盐和铵强物质的废水处理,如硫化氢、硫酸、硫的钠盐和铵盐盐NaHS、Na2S.(NH4)2S等。等。在酸性溶液中,各电对具有较强的氧化能力;而在碱性在酸性溶液中,各电对具有较强的氧化能力;而在碱性溶液中,各电对具有较强的还原能力。所以溶液中,各电对具有较强的还原能力。所以利用分子氧利用分子氧氧化硫化物,以碱性条件较好。氧化硫化物,以碱性条件较好。v应用应用(一)空气氧化法v基本原理基本原理v臭氧的重要性质臭氧的重要性质v不稳定性不稳定性

47、v溶解性溶解性v毒性毒性v氧化性氧化性v腐蚀性腐蚀性(二)臭氧氧化法v基本原理基本原理v臭氧的重要性质臭氧的重要性质(二)臭氧氧化法(1)不稳定性)不稳定性 臭氧不稳定,在常温下容易自行分解成臭氧不稳定,在常温下容易自行分解成为氧气并放出热量。为氧气并放出热量。 MnO2、PbO2、Pt、C等催化剂的存在或经紫外辐射都等催化剂的存在或经紫外辐射都会促使臭氧分解。臭氧在空气中的分解速度与臭氧浓度会促使臭氧分解。臭氧在空气中的分解速度与臭氧浓度和温度有关。和温度有关。 臭氧在水溶液中的分解速度比在气相中的分解速度快得臭氧在水溶液中的分解速度比在气相中的分解速度快得多,而且强烈地受羟离子的催化。多,

48、而且强烈地受羟离子的催化。pH值愈高,分解愈快。值愈高,分解愈快。 v基本原理基本原理v臭氧的重要性质臭氧的重要性质(二)臭氧氧化法温度越高,分解越快;浓温度越高,分解越快;浓度越高,分解也越快度越高,分解也越快 v基本原理基本原理v臭氧的重要性质臭氧的重要性质(二)臭氧氧化法(2)溶解性)溶解性臭氧在水中溶解度要臭氧在水中溶解度要比纯氧高比纯氧高10倍,比空倍,比空气高气高25倍。溶解度主倍。溶解度主要取决于温度和气相要取决于温度和气相分压,也受气相总压分压,也受气相总压影响。影响。v基本原理基本原理v臭氧的重要性质臭氧的重要性质(二)臭氧氧化法(3)毒性)毒性 高浓度臭氧是有毒气体,对眼及

49、呼吸器官有高浓度臭氧是有毒气体,对眼及呼吸器官有强烈的刺激作用。我国强烈的刺激作用。我国工业企业设计卫生标准工业企业设计卫生标准(TJ36-79)规定车间空气中)规定车间空气中O3的最高容许浓度为的最高容许浓度为0.3mg/m3。(4)氧化性)氧化性 臭氧是一种强氧化剂,其氧化还原电位与臭氧是一种强氧化剂,其氧化还原电位与pH值有关。有研究指出,值有关。有研究指出,在在pH值为值为5.69.9,水温,水温039范围内,臭氧的氧化效力不受影响范围内,臭氧的氧化效力不受影响。(5)腐蚀性)腐蚀性 臭氧具有强腐蚀性,因此与之接触的容器、臭氧具有强腐蚀性,因此与之接触的容器、管路等均应采用耐腐蚀材料或

50、作防腐处理。耐腐蚀材料管路等均应采用耐腐蚀材料或作防腐处理。耐腐蚀材料可用不锈钢或塑料。可用不锈钢或塑料。v臭氧的制备臭氧的制备(二)臭氧氧化法制备臭氧的方法较多,有化学法、电解法、紫外光法、制备臭氧的方法较多,有化学法、电解法、紫外光法、无声放电法等。工业上一般采用无声放电法制取。具无声放电法等。工业上一般采用无声放电法制取。具体内容见体内容见p88-90。v臭氧在水处理中的应用臭氧在水处理中的应用(二)臭氧氧化法 由于臭氧及其在水中分解的中间产物氢氧基有很强由于臭氧及其在水中分解的中间产物氢氧基有很强的氧化性,可分解一般氧化剂难于破坏的有机物,而的氧化性,可分解一般氧化剂难于破坏的有机物,

51、而且反应完全,速度快;剩余臭氧又会迅速转化为氧,且反应完全,速度快;剩余臭氧又会迅速转化为氧,出水无嗅无味,不产生污泥;原料来源广,因此臭氧出水无嗅无味,不产生污泥;原料来源广,因此臭氧氧化法在水处理中是很有前途的。水经臭氧处理,可氧化法在水处理中是很有前途的。水经臭氧处理,可达到达到降低降低COD、杀菌、增加溶解氧、脱色除臭、降低、杀菌、增加溶解氧、脱色除臭、降低浊度浊度几个目的。但在当前,由于制备臭氧的电能消耗几个目的。但在当前,由于制备臭氧的电能消耗较大,臭氧的投加与接触系统效率低,使其在废水处较大,臭氧的投加与接触系统效率低,使其在废水处理中的应用受到限制,理中的应用受到限制,主要用于

52、低浓度、难氧化的有主要用于低浓度、难氧化的有机废水的处理和消毒杀菌机废水的处理和消毒杀菌。v臭氧在水处理中的应用臭氧在水处理中的应用(二)臭氧氧化法u紫外线照射可以激活紫外线照射可以激活O3分子和污染物分子,加快反分子和污染物分子,加快反应速度,增强氧化能力,降低臭氧的消耗量应速度,增强氧化能力,降低臭氧的消耗量。例如醋。例如醋酸用臭氧氧化时在紫外线的照射下很快反应,而在一酸用臭氧氧化时在紫外线的照射下很快反应,而在一般情况下几乎不发生反应。用臭氧般情况下几乎不发生反应。用臭氧-紫外线法可有效地紫外线法可有效地将农药破坏成最终产物将农药破坏成最终产物CO2和和H2O。u由于在碱性条件下其反应历

53、程实际上是由臭氧生成由于在碱性条件下其反应历程实际上是由臭氧生成的氢氧自由基起作用的,因此的氢氧自由基起作用的,因此有时可用有时可用Ca(OH)2作催作催化剂,可增强臭氧的除污效果化剂,可增强臭氧的除污效果。例如在处理造纸和纤。例如在处理造纸和纤维厂的废水时,通过加入石灰,可使每克维厂的废水时,通过加入石灰,可使每克TOC消耗的消耗的臭氧量减少几乎一半。臭氧量减少几乎一半。v臭氧在水处理中的应用臭氧在水处理中的应用(二)臭氧氧化法v氯系氧化剂氯系氧化剂(三)氯氧化法实质就是指单位质量的含氯化合物中所含氧化态氯的实质就是指单位质量的含氯化合物中所含氧化态氯的氧化能力相当于多少纯净氯的氧化能力。氧

54、化能力相当于多少纯净氯的氧化能力。 常用的氯系氧化剂主要有:常用的氯系氧化剂主要有:液氯、氯气、次氯酸钠、液氯、氯气、次氯酸钠、二氧化氯和漂白粉二氧化氯和漂白粉等。等。有效氯:有效氯:是指含氯化合物中氧化数大于氯化物离子是指含氯化合物中氧化数大于氯化物离子(氧化数为氧化数为-1)的那部分氯。就是说,把不含惰性物质的的那部分氯。就是说,把不含惰性物质的原子态氯原子态氯(C120氧化数为零氧化数为零),定义为含有,定义为含有100%的有效的有效氯。因此,要计算一个非原子态氯化合物的有效氯,氯。因此,要计算一个非原子态氯化合物的有效氯,必须先知道氯在化合物中的氧化数。必须先知道氯在化合物中的氧化数。

55、v氯系氧化剂氯系氧化剂(三)氯氧化法35.5/(35.5+32)*5=260v氯系氧化剂氯系氧化剂氯气氯气(三)氯氧化法氯在水溶液中发生水解反应,即氯的歧化反应:氯在水溶液中发生水解反应,即氯的歧化反应: 这一反应非常迅速,常温下几秒钟即达到平衡。水这一反应非常迅速,常温下几秒钟即达到平衡。水解生成的解生成的HOCl分子的氧化能力比分子的氧化能力比OCl-更强。更强。HOCl的的解离率完全取决于解离率完全取决于pH位,酸性条件能确保更多的位,酸性条件能确保更多的HOCl的存在,而碱性条件下则次氯酸根离于的存在,而碱性条件下则次氯酸根离于(ClO-)骤骤增。所以增。所以酸性酸性pH值有利于增强氯

56、的氧化作用值有利于增强氯的氧化作用。v氯系氧化剂氯系氧化剂氯气氯气(三)氯氧化法水溶液中存在的次氯酸的量与水溶液中存在的次氯酸的量与pH值的关系可由下式推算:值的关系可由下式推算:随着随着pH值上升,次氯酸所占值上升,次氯酸所占总含氯量的比率下降。总含氯量的比率下降。 酸性酸性pH值有利于增强值有利于增强氯的氧化作用。氯的氧化作用。 v氯系氧化剂氯系氧化剂氯气氯气(三)氯氧化法v氯系氧化剂氯系氧化剂氯气氯气(三)氯氧化法废水中常常有氨存在。根据水的废水中常常有氨存在。根据水的pH值,氨能以值,氨能以NH3(或写作或写作NH3H2O)或或NH4+离子的形式存在于水中:离子的形式存在于水中:由单质

57、氯在水中的存在形式可知,当废水中有氨存在时,由单质氯在水中的存在形式可知,当废水中有氨存在时,通入氯气将发生下列反应,生成氯胺:通入氯气将发生下列反应,生成氯胺: 水溶液中几种氯的化合物氧化能力大小为:水溶液中几种氯的化合物氧化能力大小为:v氯系氧化剂氯系氧化剂次氯酸盐次氯酸盐(三)氯氧化法NaOC1在还原时生成氯化物和羟基离子,在水中呈在还原时生成氯化物和羟基离子,在水中呈碱性反应:碱性反应:Ca(OCl)2有两种商品,一是含有效氯量为有两种商品,一是含有效氯量为25 % 35%的漂白粉,一是含有效氯量为的漂白粉,一是含有效氯量为7080的漂粉精。次的漂粉精。次氯酸钙加入水中,生成次氯酸:氯

58、酸钙加入水中,生成次氯酸:v氯系氧化剂氯系氧化剂次氯酸盐次氯酸盐(三)氯氧化法把氯气通入冷的碱溶液中,便生成次氯酸盐,例如:把氯气通入冷的碱溶液中,便生成次氯酸盐,例如: 这一反应相当于在氯与水的可逆反应中加入碱而使这一反应相当于在氯与水的可逆反应中加入碱而使平衡向右移动,使反应进行完全。次氯酸盐的溶液平衡向右移动,使反应进行完全。次氯酸盐的溶液有氧化性和漂白作用。有氧化性和漂白作用。漂白粉是用氯气与消石灰作漂白粉是用氯气与消石灰作用而制得的,是次氯酸钙、氯化钙和氢氧化钙的混用而制得的,是次氯酸钙、氯化钙和氢氧化钙的混合物。合物。制备漂白粉的主要反应也是氯的歧化反应:制备漂白粉的主要反应也是氯

59、的歧化反应: 次氯酸盐的漂白作用主要是基于次氯酸的氧化性。次氯酸盐的漂白作用主要是基于次氯酸的氧化性。v氯系氧化剂氯系氧化剂二氧化氯二氧化氯(三)氯氧化法二氧化氯是一种不稳定的气体,应在现场制取。一二氧化氯是一种不稳定的气体,应在现场制取。一般是用亚氯酸钠和氯反应制取:般是用亚氯酸钠和氯反应制取:二氧化氯与碱溶液反应时,可得到亚氯酸盐和氯酸盐:二氧化氯与碱溶液反应时,可得到亚氯酸盐和氯酸盐:二氧化氯的优点是:氧化力比氯强,在二氧化氯的优点是:氧化力比氯强,在pH69范围范围内灭菌效率几乎不受内灭菌效率几乎不受pH值的影响,不会与氨结合,可值的影响,不会与氨结合,可以氧化废水中的硫化物、铁和锰。

60、但由于二氧化氯的以氧化废水中的硫化物、铁和锰。但由于二氧化氯的成本太贵,因而使用上受到限制。成本太贵,因而使用上受到限制。二氧化氯与水反应时可生成亚氯酸:二氧化氯与水反应时可生成亚氯酸:v氯氧化法在水处理中的应用氯氧化法在水处理中的应用v氯消毒氯消毒v氯化法除氰氯化法除氰v氯化法除酚氯化法除酚v氯化法脱色氯化法脱色(三)氯氧化法v氯氧化法在水处理中的应用氯氧化法在水处理中的应用氯消毒氯消毒(三)氯氧化法消毒的目的是杀灭致病微生物,防止水致疾病的危害,消毒的目的是杀灭致病微生物,防止水致疾病的危害,但并不是彻底杀灭细菌。但并不是彻底杀灭细菌。通常把氯胺中的氯称为通常把氯胺中的氯称为化合性氯化合性

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