第二章工業(yè)廢水的化學(xué)處理-2012-02-21

1、教學(xué)基本內(nèi)容教學(xué)基本內(nèi)容第二章 工業(yè)廢水的化學(xué)處理第一節(jié) 化學(xué)沉淀法一、形成難溶性的化學(xué)沉淀法二、形成其他化學(xué)沉淀法本節(jié)內(nèi)容概要u定義定義u原理原理mMn+nNm+= MmNn(s) 去除金屬離子去除金屬離子Mn+，投加具有，投加具有Nm+的化合物，產(chǎn)生的化合物，產(chǎn)生MmNn沉淀，則沉淀，則Mn+得以去除。得以去除。l化學(xué)沉淀的主要工藝過程：化學(xué)沉淀的主要工藝過程：l投加化學(xué)沉淀劑，與水中污染物反應(yīng)，生成難溶的投加化學(xué)沉淀劑，與水中污染物反應(yīng)，生成難溶的沉淀物而析出；沉淀物而析出；l通過聚凝、沉降、浮上、過濾、離心等方法進行固通過聚凝、沉降、浮上、過濾、離心等方法進行固液分離；液分離；l泥渣的

2、處理和回收利用。泥渣的處理和回收利用。 化學(xué)沉淀是難溶電解質(zhì)的沉淀析出過程，化學(xué)沉淀是難溶電解質(zhì)的沉淀析出過程，其溶解度大小與溶質(zhì)本性、溫度、鹽效應(yīng)、沉其溶解度大小與溶質(zhì)本性、溫度、鹽效應(yīng)、沉淀顆粒的大小及晶型等有關(guān)。在廢水處理中，淀顆粒的大小及晶型等有關(guān)。在廢水處理中，根據(jù)沉淀根據(jù)沉淀-溶解平衡移動的一般原理，可利用溶解平衡移動的一般原理，可利用過過量投藥、防止絡(luò)合、沉淀轉(zhuǎn)化、分步沉淀量投藥、防止絡(luò)合、沉淀轉(zhuǎn)化、分步沉淀等，等，提高處理效率，回收有用物質(zhì)。提高處理效率，回收有用物質(zhì)。u常用的化學(xué)沉淀方法：常用的化學(xué)沉淀方法：u氫氧化物沉淀法氫氧化物沉淀法u硫化物沉淀法硫化物沉淀法u碳酸鹽沉淀

3、法碳酸鹽沉淀法u鹵化物沉淀法鹵化物沉淀法u還原沉淀法還原沉淀法u溶解度和溶度積溶解度和溶度積u溶解度溶解度u溶度積（溶度積（ Ks,常數(shù)）常數(shù)）u溶解度和溶度積溶解度和溶度積u化學(xué)沉淀法的實質(zhì)化學(xué)沉淀法的實質(zhì)（一）氫氧化物沉淀法（一）氫氧化物沉淀法 v基本原理基本原理一、形成難溶性化合物的沉淀處理（一）氫氧化物沉淀法（一）氫氧化物沉淀法 v基本原理基本原理一、形成難溶性化合物的沉淀處理 溶液的溶液的pH是沉淀金屬氫氧化物的重要條件。若是沉淀金屬氫氧化物的重要條件。若Mn+與與OH-只生成只生成M(OH)n沉淀，而不生成可溶性羥基絡(luò)合物，沉淀，而不生成可溶性羥基絡(luò)合物，則根據(jù)金屬氫氧化物的溶度積

4、則根據(jù)金屬氫氧化物的溶度積Ksp及水的離子積及水的離子積Kw，可以，可以計算使氫氧化物沉淀的計算使氫氧化物沉淀的pH值：值： 金屬離子濃度金屬離子濃度Mn+相同時，溶度積相同時，溶度積Ksp愈小，則開始析愈小，則開始析出氫氧化物沉淀的出氫氧化物沉淀的pH值愈低；值愈低；同一金屬離子，濃度愈大，開始析出沉淀的同一金屬離子，濃度愈大，開始析出沉淀的pH值愈低。值愈低。 （一）氫氧化物沉淀法（一）氫氧化物沉淀法 v基本原理基本原理一、形成難溶性化合物的沉淀處理根據(jù)溶解度對數(shù)圖，可以方便地確定金屬離子沉淀的條件。根據(jù)溶解度對數(shù)圖，可以方便地確定金屬離子沉淀的條件。 例題：例題：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應(yīng)多大？（應(yīng)多大？（ Fe(OH)3 的的L Fe(OH)3 =3.8 10-38。）。）解：根據(jù)溶度積原理，要是某一金屬離子（解：根據(jù)溶度積原理，要是某一金屬離子（Mn+）生成）生成氫氧化物沉淀，則需要滿足：氫氧化物沉淀，則需要滿足：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應(yīng)大于應(yīng)大于2.2。注意單位換算注意單位換算（一）氫氧化物沉淀法（一）氫氧化物沉淀法 一、形成

6、難溶性化合物的沉淀處理Cd2+與與OH-可形成可形成CdOH+、Cd(OH)2、Cd(OH)3-、Cd(OH)42-等四種可溶性羥基絡(luò)合物，根據(jù)它們的逐等四種可溶性羥基絡(luò)合物，根據(jù)它們的逐級穩(wěn)定常數(shù)和級穩(wěn)定常數(shù)和Cd(OH)2的溶度積的溶度積Ksp可以確定與可以確定與Cd(OH)2沉淀平衡共存的各可溶性羥基絡(luò)合物濃度與沉淀平衡共存的各可溶性羥基絡(luò)合物濃度與溶液溶液pH值的關(guān)系。值的關(guān)系。將同一將同一pH值下各種形態(tài)可溶性二價鎘值下各種形態(tài)可溶性二價鎘Cd(II)s的平的平衡濃度相加，即得氫氧化鎘的溶解度與衡濃度相加，即得氫氧化鎘的溶解度與pH值的關(guān)系值的關(guān)系 。（一）氫氧化物沉淀法（一）氫氧化

7、物沉淀法 一、形成難溶性化合物的沉淀處理（一）氫氧化物沉淀法（一）氫氧化物沉淀法 v常用的沉淀劑常用的沉淀劑v氨水法氨水法v氫氧化鈉法氫氧化鈉法v石灰乳法石灰乳法一、形成難溶性化合物的沉淀處理（一）氫氧化物沉淀法（一）氫氧化物沉淀法 v常用的沉淀劑常用的沉淀劑v氨水法氨水法一、形成難溶性化合物的沉淀處理（一）氫氧化物沉淀法（一）氫氧化物沉淀法 v常用的沉淀劑常用的沉淀劑v氫氧化鈉法氫氧化鈉法一、形成難溶性化合物的沉淀處理 氫氧化鈉是一種強堿，兩性金屬離子的氫氧化物氫氧化鈉是一種強堿，兩性金屬離子的氫氧化物將被溶解留在溶液中，但由于氫氧化鈉溶液往往吸將被溶解留在溶液中，但由于氫氧化鈉溶液往往吸收

8、空氣中的收空氣中的CO2而生成都分而生成都分CO32-，因此，有部分，因此，有部分Ca2+、Ba2+生成難镕性的碳酸鹽沉淀。生成難镕性的碳酸鹽沉淀。（一）氫氧化物沉淀法（一）氫氧化物沉淀法 v常用的沉淀劑常用的沉淀劑v石灰乳法石灰乳法一、形成難溶性化合物的沉淀處理l最常用的沉淀劑是石灰。最常用的沉淀劑是石灰。l優(yōu)點：去除污染物范圍廣、藥劑來源廣、價格低、優(yōu)點：去除污染物范圍廣、藥劑來源廣、價格低、操作簡便、處理可靠且不產(chǎn)生二次污染。操作簡便、處理可靠且不產(chǎn)生二次污染。l主要缺點是：勞動衛(wèi)生條件差，管道易結(jié)垢堵塞、主要缺點是：勞動衛(wèi)生條件差，管道易結(jié)垢堵塞、泥渣體積龐大泥渣體積龐大(含水率高達含

9、水率高達95%-98%)、脫水困難。、脫水困難。l沉淀工藝：分步沉淀和一次沉淀兩種。沉淀工藝：分步沉淀和一次沉淀兩種。（二）硫化物沉淀法（二）硫化物沉淀法 v基本原理基本原理一、形成難溶性化合物的沉淀處理向廢液中加入硫化氫、硫化銨或堿金屬的硫化物，使向廢液中加入硫化氫、硫化銨或堿金屬的硫化物，使欲處理物質(zhì)生成難溶硫化物沉淀，以達到分離純化的欲處理物質(zhì)生成難溶硫化物沉淀，以達到分離純化的目的。目的。 硫化物沉淀法硫化物沉淀法能用于處理大多數(shù)含重金屬的廢水能用于處理大多數(shù)含重金屬的廢水。（溶度積均很小，如（溶度積均很小，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-濃度受濃度受H+濃度的制約濃度的制約，可以通過控制酸度，可以通過控制酸度，用硫化物沉淀法把溶液中不同金屬離子分步沉淀而分用硫化物沉淀法把溶液中不同金屬離子分步沉淀而分離回收。離回收。（二）硫化物沉淀法（二）硫化物沉淀法 v基本原理基本原理一、形成難溶性化合物的沉淀處理（二）硫化物沉淀法（二）硫化物沉淀法 v基本原理基本原理一、形成難溶性化合物的沉淀處理（二）硫化物沉淀法（二）硫化物沉淀法 v基本原理基本原理一、形成難溶性化合物的沉淀處理 根據(jù)溶度積大小，硫化物沉淀析出的順序是：根據(jù)溶度積大小，硫化物沉淀析出的順序是：As5+Hg2+

11、Ag2+As3+Bi3+Cu2+Pb2+Cd2+Sn2+Co2+Zn2+Ni2+Fe2+Mn2+常用的沉淀劑有：常用的沉淀劑有：Na2S、NaHS、K2S、H2S等。等。缺點：生成的難溶鹽的顆粒粒徑很小，分離困難，缺點：生成的難溶鹽的顆粒粒徑很小，分離困難，可可投加混凝劑進行共沉淀投加混凝劑進行共沉淀。（二）硫化物沉淀法（二）硫化物沉淀法 v基本原理基本原理一、形成難溶性化合物的沉淀處理Note:S2-離子和離子和OH-離子一樣，也能夠與許多金屬離子離子一樣，也能夠與許多金屬離子形成絡(luò)陰離子，從而使金同硫化物的溶解度增大，不形成絡(luò)陰離子，從而使金同硫化物的溶解度增大，不利于重金屬的沉淀去除，因

12、此利于重金屬的沉淀去除，因此必須控制沉淀劑必須控制沉淀劑S2-離子離子的濃度不要過量太多的濃度不要過量太多，其他配位體如，其他配位體如X-(鹵離子鹵離子)、CN-、SCN-等也能與重金屬離子形成各種可溶性絡(luò)合物，從等也能與重金屬離子形成各種可溶性絡(luò)合物，從而干擾金屬的去除，應(yīng)通過而干擾金屬的去除，應(yīng)通過預(yù)處理預(yù)處理除去。除去。（二）硫化物沉淀法（二）硫化物沉淀法 v應(yīng)用應(yīng)用v除砷除砷l將硫化鈉加到將硫化鈉加到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硫化法硫化法處理含三價砷廢水的效果不理想處理含三價砷廢水的效果不理想，單純用硫化，單純用硫化法很難使

13、三價砷濃度降到法很難使三價砷濃度降到0.05mg/L以下。以下。三硫化二砷三硫化二砷能在含硫離子的溶液中生成配合離子而有溶解的趨勢，能在含硫離子的溶液中生成配合離子而有溶解的趨勢，為提高除砷率，必須投加適量的亞鐵使其與過剩的二為提高除砷率，必須投加適量的亞鐵使其與過剩的二價硫生成難溶的硫化亞鐵與三硫化二砷共沉淀。價硫生成難溶的硫化亞鐵與三硫化二砷共沉淀。一、形成難溶性化合物的沉淀處理（二）硫化物沉淀法（二）硫化物沉淀法 v應(yīng)用應(yīng)用v除汞除汞l汞離子和二價硫離子有較強的親和力，生成溶度積極汞離子和二價硫離子有較強的親和力，生成溶度積極小的硫化物，硫化物沉淀法的除汞率高，在廢水處理小的硫化物，硫化

14、物沉淀法的除汞率高，在廢水處理中得到實際應(yīng)用。其化學(xué)反應(yīng)式為：中得到實際應(yīng)用。其化學(xué)反應(yīng)式為：l由于硫化汞溶解度很小，生成后幾乎全部從廢水中沉由于硫化汞溶解度很小，生成后幾乎全部從廢水中沉淀析出，從而使上述反應(yīng)不斷地向右方進行，直到全淀析出，從而使上述反應(yīng)不斷地向右方進行，直到全部生成硫化汞為止。部生成硫化汞為止。一、形成難溶性化合物的沉淀處理（二）硫化物沉淀法（二）硫化物沉淀法 v應(yīng)用應(yīng)用v除汞除汞一、形成難溶性化合物的沉淀處理 Note: (1)本法主要用于去除無機汞。本法主要用于去除無機汞。對于有機汞，必對于有機汞，必須先用氧化劑須先用氧化劑(如氯如氯)將其氧化成無機汞，然后再用本將其氧

15、化成無機汞，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應(yīng)用應(yīng)用v除汞除汞一、形成難溶性化合物的沉淀處理Note: (2) 提高沉淀劑提高沉淀劑(S2-離子離子)濃度有利于硫化汞的濃度有利于硫化汞的沉淀析出；但是，過量硫離子不僅會造成水體貧氧，沉淀析出；但是，過量硫離子不僅會造成水體貧氧，增加水體的增加水體的COD，還能與硫化汞沉淀生成可溶性絡(luò)，還能與硫化汞沉淀生成可溶性絡(luò)陰離子陰離子HgS22-，降低汞的去除率。因此，降低汞的去除率。因此，在反應(yīng)過在反應(yīng)過程中，要補投程中，要補投FeSO4溶液溶液，以除去過量硫離子，以除去過量硫離子(Fe2+ S2-FeS)。 （二）硫

16、化物沉淀法（二）硫化物沉淀法 v應(yīng)用應(yīng)用v除汞除汞一、形成難溶性化合物的沉淀處理Note: (2) 補投適量補投適量FeSO4不僅有利于汞的去除，而且有不僅有利于汞的去除，而且有利于沉淀的分離。濃度較小的含汞廢水進行沉淀時，往利于沉淀的分離。濃度較小的含汞廢水進行沉淀時，往往形成往形成HgS的微細顆粒，懸浮于水中很難沉降。而的微細顆粒，懸浮于水中很難沉降。而FeS可可作為作為HgS的共沉淀載體促使其沉降的共沉淀載體促使其沉降。同時，補投的一部。同時，補投的一部分分Fe2+在水中可生成在水中可生成Fe(OH)2和和Fe(OH)3，對，對HgS懸浮微懸浮微粒起凝聚共沉淀作用粒起凝聚共沉淀作用。為了

17、加快。為了加快HgS懸浮微粒的沉降，懸浮微粒的沉降，有時還加入焦炭末或粉狀活性炭，吸附有時還加入焦炭末或粉狀活性炭，吸附HgS微粒，或投微粒，或投加鐵鹽和鋁鹽，進行共沉淀處理。加鐵鹽和鋁鹽，進行共沉淀處理。 （二）硫化物沉淀法（二）硫化物沉淀法 v應(yīng)用應(yīng)用v除汞除汞一、形成難溶性化合物的沉淀處理 Note: (3)廢水中廢水中若存在若存在X-(鹵離子鹵離子)、CN-、SCN-等離等離子，它們可與子，它們可與Hg2+離子形成一系列絡(luò)離子，如離子形成一系列絡(luò)離子，如HgCl42-、HgI42-、Hg(CN)42-、Hg(SCN)42-等，等，對汞的沉淀析出不利，對汞的沉淀析出不利，應(yīng)預(yù)先除去應(yīng)預(yù)先

18、除去。（二）硫化物沉淀法（二）硫化物沉淀法 v應(yīng)用應(yīng)用v處理含其他重金屬廢水處理含其他重金屬廢水l處理含處理含Cu2+、Cd2+、Zn2+、Pb2+、AsO2-等廢水在生產(chǎn)上等廢水在生產(chǎn)上已得到應(yīng)用。如某酸性礦山廢水含已得到應(yīng)用。如某酸性礦山廢水含Cu2+50mg/L、Fe3+38mg/L，pH=2，處理時先投加，處理時先投加CaCO3，在，在pH=4時時使使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。此法可回收品位為沉淀。此法可回收品位為50%的硫化銅渣，回收率達的硫化銅渣，回收率達85%。l

19、某鍍鎘廢水，含鎘某鍍鎘廢水，含鎘5-10mg/L，并含有氨三乙酸等絡(luò)合劑，并含有氨三乙酸等絡(luò)合劑，用硫化鈉進行沉淀，然后投加硫酸鋁和聚丙烯酰胺作混用硫化鈉進行沉淀，然后投加硫酸鋁和聚丙烯酰胺作混凝劑，沉淀池出水中凝劑，沉淀池出水中Cd2+含量低于含量低于0.1mg/L。一、形成難溶性化合物的沉淀處理（二）硫化物沉淀法（二）硫化物沉淀法 v優(yōu)缺點優(yōu)缺點l優(yōu)點：去除率高、可分步沉淀、泥渣中重金屬優(yōu)點：去除率高、可分步沉淀、泥渣中重金屬含量高、適應(yīng)含量高、適應(yīng)pH值范圍大。值范圍大。l缺點：缺點：S2-可使水體中可使水體中COD增加，當(dāng)水體酸性增加，當(dāng)水體酸性增加時，可產(chǎn)生增加時，可產(chǎn)生H2S氣體污

20、染大氣，并且沉淀氣體污染大氣，并且沉淀劑來源受到限制，價格亦不低。劑來源受到限制，價格亦不低。一、形成難溶性化合物的沉淀處理（三）碳酸鹽沉淀法（三）碳酸鹽沉淀法 v原理原理一、形成難溶性化合物的沉淀處理 金屬離子碳酸鹽的溶度積很小，對于高濃度的重金屬廢金屬離子碳酸鹽的溶度積很小，對于高濃度的重金屬廢水，可投加碳酸鹽進行回收。水，可投加碳酸鹽進行回收。此法可此法可去除或回收去除或回收Mn2+、Zn2+、Pb+、Cu2+、Ca2+、Mg2+（水軟化）（水軟化）沉淀劑有：沉淀劑有：Na2CO3、NaHCO3、NH4HCO3 、CaCO3等。等。（三）碳酸鹽沉淀法（三）碳酸鹽沉淀法 v原理原理一、形成

21、難溶性化合物的沉淀處理（三）碳酸鹽沉淀法（三）碳酸鹽沉淀法 v應(yīng)用方式：應(yīng)用方式：v投加難溶碳酸鹽投加難溶碳酸鹽（如（如CaCO3），利用沉淀轉(zhuǎn)化原），利用沉淀轉(zhuǎn)化原理，使廢水中重金屬離子（如理，使廢水中重金屬離子（如v投加可溶性碳酸鹽投加可溶性碳酸鹽（如（如NaCO3 ），使水中金屬離），使水中金屬離子生成難溶碳酸鹽而沉淀析出；子生成難溶碳酸鹽而沉淀析出；v投加石灰投加石灰一、形成難溶性化合物的沉淀處理（四）鹵化物沉淀法（四）鹵化物沉淀法 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、形成難溶性化合物的沉淀處理（四）鹵化物沉淀法（四）鹵化物沉淀法 v氯化物沉淀法氯化物沉淀法一、形成

22、難溶性化合物的沉淀處理 （四）鹵化物沉淀法（四）鹵化物沉淀法 v氟化物沉淀法氟化物沉淀法一、形成難溶性化合物的沉淀處理（四）鹵化物沉淀法（四）鹵化物沉淀法 v氟化物沉淀法氟化物沉淀法一、形成難溶性化合物的沉淀處理 （四）鹵化物沉淀法（四）鹵化物沉淀法 一、形成難溶性化合物的沉淀處理（五）磷酸鹽沉淀法（五）磷酸鹽沉淀法 v原理原理對于含溶解性磷酸鹽的廢水可以通過鐵鹽或鋁鹽以生成不溶對于含溶解性磷酸鹽的廢水可以通過鐵鹽或鋁鹽以生成不溶的磷酸鹽沉淀去除。的磷酸鹽沉淀去除。當(dāng)加入鐵鹽除去磷酸鹽時會伴隨如下過程發(fā)生：當(dāng)加入鐵鹽除去磷酸鹽時會伴隨如下過程發(fā)生：形成鐵的磷酸鹽形成鐵的磷酸鹽Fe(PO4)x(

23、OH)3-x沉淀；沉淀；在部分膠體狀的氧化鐵或氫氧化物表面上磷酸鹽被吸附；在部分膠體狀的氧化鐵或氫氧化物表面上磷酸鹽被吸附；在多核氫氧化鐵（在多核氫氧化鐵（）懸浮體的凝聚作用，生成不溶于）懸浮體的凝聚作用，生成不溶于水的金屬聚合物。水的金屬聚合物。一、形成難溶性化合物的沉淀處理（五）磷酸鹽沉淀法（五）磷酸鹽沉淀法 一、形成難溶性化合物的沉淀處理 pH值對沉淀劑有影響，當(dāng)用鐵鹽來沉淀正磷酸時，值對沉淀劑有影響，當(dāng)用鐵鹽來沉淀正磷酸時，最好的反應(yīng)最好的反應(yīng)pH值是值是5，當(dāng)用鋁鹽作沉淀劑時，當(dāng)用鋁鹽作沉淀劑時，pH值值為為6，而用石灰時，而用石灰時，pH值在值在10以上。這些以上。這些pH值也與值

24、也與相應(yīng)的純磷酸鹽的最小溶解度一致，也可以采用其相應(yīng)的純磷酸鹽的最小溶解度一致，也可以采用其他一些鹽用作磷酸鹽的沉淀劑。他一些鹽用作磷酸鹽的沉淀劑。 （一）淀粉黃原酸酯沉淀法（一）淀粉黃原酸酯沉淀法 v原理原理 重金屬離子可與淀粉黃原酸酯反應(yīng)生成沉淀而去除。重金屬離子可與淀粉黃原酸酯反應(yīng)生成沉淀而去除。處理藥劑為鈉型或鎂型不溶性交聯(lián)淀粉黃原酸酯處理藥劑為鈉型或鎂型不溶性交聯(lián)淀粉黃原酸酯（ISX），它與重金屬的沉淀反應(yīng)有兩種類型。），它與重金屬的沉淀反應(yīng)有兩種類型。二、形成其他化合物的沉淀處理（一）淀粉黃原酸酯沉淀法（一）淀粉黃原酸酯沉淀法 二、形成其他化合物的沉淀處理反應(yīng)生成的沉淀可用離心法分

25、離。由于該法產(chǎn)生的反應(yīng)生成的沉淀可用離心法分離。由于該法產(chǎn)生的沉淀污泥化學(xué)穩(wěn)定性高，可安全填地。亦可用酸液沉淀污泥化學(xué)穩(wěn)定性高，可安全填地。亦可用酸液浸镕出金屬，回收交聯(lián)淀粉再用于藥劑的制備。浸镕出金屬，回收交聯(lián)淀粉再用于藥劑的制備。（二）鐵氧體沉淀法（二）鐵氧體沉淀法 v鐵氧體鐵氧體（ferrites）簡介）簡介l是指一類具有一定晶體結(jié)構(gòu)的復(fù)合氧化物，它是指一類具有一定晶體結(jié)構(gòu)的復(fù)合氧化物，它具有具有高的導(dǎo)磁率和高的電阻率高的導(dǎo)磁率和高的電阻率(其電阻比銅大其電阻比銅大1013-1014倍倍)，是一種重要的磁性介質(zhì)。，是一種重要的磁性介質(zhì)。l其制造過程和機械性能頗類似陶瓷品，因而也叫其制造過

26、程和機械性能頗類似陶瓷品，因而也叫磁磁性瓷性瓷。跟陶瓷質(zhì)一樣，鐵氧體不溶于酸、堿、鹽溶。跟陶瓷質(zhì)一樣，鐵氧體不溶于酸、堿、鹽溶液，也不溶于水。鐵氧體的磁性強弱及其他特性，液，也不溶于水。鐵氧體的磁性強弱及其他特性，與其化學(xué)組成和晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)。與其化學(xué)組成和晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)。二、形成其他化合物的沉淀處理（二）鐵氧體沉淀法（二）鐵氧體沉淀法 v鐵氧體鐵氧體（ferrites）簡介）簡介l鐵氧體的晶格類型有七種，其中鐵氧體的晶格類型有七種，其中尖晶石型鐵氧體尖晶石型鐵氧體為人們所熟悉。因為尖晶石型鐵氧體的制備原料為人們所熟悉。因為尖晶石型鐵氧體的制備原料易得，方法成熟，進入晶體晶格中的重金屬離子易得，方

27、法成熟，進入晶體晶格中的重金屬離子種類多，形成的共沉淀物的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，表面種類多，形成的共沉淀物的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，表面活性大，吸附性能好，粒度均勻，磁性強，所以活性大，吸附性能好，粒度均勻，磁性強，所以用鐵氧體工藝處理含重金屬污水時，多以生成尖用鐵氧體工藝處理含重金屬污水時，多以生成尖晶石結(jié)構(gòu)的鐵氧體為主晶石結(jié)構(gòu)的鐵氧體為主。二、形成其他化合物的沉淀處理（二）鐵氧體沉淀法（二）鐵氧體沉淀法 v鐵氧體鐵氧體（ferrites）簡介）簡介二、形成其他化合物的沉淀處理尖晶石型鐵氧體尖晶石型鐵氧體的化學(xué)組成通式：的化學(xué)組成通式：BOA2O3。許多鐵氧體中的許多鐵氧體中的A或或B可能更復(fù)雜一些。如分別由

28、可能更復(fù)雜一些。如分別由兩種金屬組成，其通式為兩種金屬組成，其通式為(BxB1-x)O(A yA1-y)2O3。鐵氧體有鐵氧體有天然礦物和人造產(chǎn)品天然礦物和人造產(chǎn)品兩大類，磁鐵礦兩大類，磁鐵礦(其其主要成分為主要成分為Fe3O4或或FeOFe2O3)就是一種天然的尖晶就是一種天然的尖晶石型鐵氧體。石型鐵氧體。（二）鐵氧體沉淀法（二）鐵氧體沉淀法 v影響鐵氧體生成的因素影響鐵氧體生成的因素 主要有溫度、主要有溫度、pH值、投料比、投料量、鼓入空值、投料比、投料量、鼓入空氣速度和流量、攪拌方式和速度、中和用堿類氣速度和流量、攪拌方式和速度、中和用堿類型、反應(yīng)時間及溶液中共存物質(zhì)等。型、反應(yīng)時間及溶

29、液中共存物質(zhì)等。二、形成其他化合物的沉淀處理（二）鐵氧體沉淀法（二）鐵氧體沉淀法 v鐵氧體沉淀工藝鐵氧體沉淀工藝v工藝分類工藝分類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處理鐵氧體中和沉淀法鐵氧體中和沉淀法 中和法是先將中和法是先將Fe2+和鐵鹽溶液混合，在一定條件下和鐵鹽溶液混合，在一定條件下用堿中和直接形成尖晶石型鐵氧體，其反應(yīng)式為：用堿中和直接形成尖晶石型鐵氧體，其反應(yīng)式為： 二、形成其他化合物的沉淀處理鐵氧體氧化沉淀法鐵氧體氧化沉淀法 將亞鐵離子和其他可溶性將亞鐵離子和其他可溶性重金屬重金屬離子溶液混合，在離子溶液混合，在一定條件下用空氣一定條件下用空氣(或其他方法或其他

30、方法)部分氧化部分氧化Fe2+，從，從而形成尖晶石型鐵氧體。其反應(yīng)式為：而形成尖晶石型鐵氧體。其反應(yīng)式為：二、形成其他化合物的沉淀處理（二）鐵氧體沉淀法（二）鐵氧體沉淀法 二、形成其他化合物的沉淀處理例：鐵氧體氧化法處理含鉻廢水例：鐵氧體氧化法處理含鉻廢水在含鉻廢水中加入過量的硫酸亞鐵溶液，使其中在含鉻廢水中加入過量的硫酸亞鐵溶液，使其中Cr6+和和Fe2+發(fā)生氧化還原反應(yīng)，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，Cr6+被還原為被還原為Cr3+，而，而Fe2+則被則被氧化為氧化為Fe3+，調(diào)節(jié)溶液，調(diào)節(jié)溶液pH值，使值，使Cr3+、Fe2+和和Fe3+轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀，然后加入氫氧化物沉淀，然后加入H2O

31、2，再將部分，再將部分Fe2+氧化為氧化為Fe3+，組成類似組成類似Fe3O4.xH2O的磁性氧化物，這種氧化物即為鐵的磁性氧化物，這種氧化物即為鐵氧體，其組成也可寫成氧體，其組成也可寫成Fe2+Fe3+ Fe3+O4.xH2O，其中部分，其中部分Fe3+可被可被Cr3+代替，因此可使鉻成為鐵氧化鐵的組分而沉代替，因此可使鉻成為鐵氧化鐵的組分而沉淀出來。其反應(yīng)為：淀出來。其反應(yīng)為：（二）鐵氧體沉淀法（二）鐵氧體沉淀法 v鐵氧體沉淀工藝鐵氧體沉淀工藝v工藝流程工藝流程v配料反應(yīng)配料反應(yīng)v加堿共沉淀加堿共沉淀v充氧加熱，轉(zhuǎn)化沉淀充氧加熱，轉(zhuǎn)化沉淀 v固液分離固液分離v沉渣處理沉渣處理二、形成其他化

32、合物的沉淀處理v鐵氧體沉淀工藝流程鐵氧體沉淀工藝流程v配料反應(yīng)配料反應(yīng)二、形成其他化合物的沉淀處理投加投加Fe2+的作用有：的作用有：補充補充Fe2+；通過氧化，補充通過氧化，補充Fe3+；如廢水中有如廢水中有Cr6+，則，則Fe2+能將其還原為能將其還原為Cr3+。作為形成鐵氧體的原料之一；同時，作為形成鐵氧體的原料之一；同時，F(xiàn)e2+被被Cr6+氧氧化成化成Fe3+，可作為三價金屬離子的一部分加以利，可作為三價金屬離子的一部分加以利用。通常，可根據(jù)廢水中重金屬離子的種類及數(shù)用。通常，可根據(jù)廢水中重金屬離子的種類及數(shù)量，確定硫酸亞鐵的投加量。量，確定硫酸亞鐵的投加量。v鐵氧體沉淀工藝流程鐵氧

33、體沉淀工藝流程v加堿共沉淀加堿共沉淀二、形成其他化合物的沉淀處理根據(jù)金屬離子的種類不同，用根據(jù)金屬離子的種類不同，用NaOH調(diào)整調(diào)整pH值至值至89。在常溫及缺氧條件下，金屬離子以。在常溫及缺氧條件下，金屬離子以M(OH)2及及M (OH)3的膠體形式同時沉淀出來。的膠體形式同時沉淀出來。Note：調(diào)整：調(diào)整pH值時值時 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雜質(zhì)多，未溶解的顆粒及雜質(zhì)混入沉淀解度小而雜質(zhì)多，未溶解的顆粒及雜質(zhì)混入沉淀中，會影響鐵氧體的質(zhì)量。中，會影響鐵氧體的質(zhì)量。v鐵氧體沉淀工藝流程鐵氧體沉淀工藝流程v充氧加熱，轉(zhuǎn)化沉淀充氧加熱，轉(zhuǎn)化沉淀二、形成其他化合

34、物的沉淀處理為了調(diào)整二價金屬離子和三價金屬離子的比例，為了調(diào)整二價金屬離子和三價金屬離子的比例，通常要想廢水中通入空氣，使部分通常要想廢水中通入空氣，使部分Fe2+轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為Fe3+。此外，加熱可促使反應(yīng)進行、氫氧化物膠體破壞，此外，加熱可促使反應(yīng)進行、氫氧化物膠體破壞，使之逐漸轉(zhuǎn)化為鐵氧體：使之逐漸轉(zhuǎn)化為鐵氧體：v鐵氧體沉淀工藝流程鐵氧體沉淀工藝流程v固液分離固液分離 二、形成其他化合物的沉淀處理分離鐵氧體沉渣的方法有：分離鐵氧體沉渣的方法有：沉淀過濾、離心分離沉淀過濾、離心分離、浮上分離和磁力分離。、浮上分離和磁力分離。v鐵氧體沉淀工藝流程鐵氧體沉淀工藝流程v沉渣處理沉渣處理二、形成其他

35、化合物的沉淀處理根據(jù)沉渣的組成、性能及用途不同，處理方式也各異：根據(jù)沉渣的組成、性能及用途不同，處理方式也各異：若廢水的成分單純、濃度穩(wěn)定，則其沉渣可作為若廢水的成分單純、濃度穩(wěn)定，則其沉渣可作為鐵鐵淦氧磁體的原料淦氧磁體的原料，此時，沉渣應(yīng)進行水洗，除去硫酸，此時，沉渣應(yīng)進行水洗，除去硫酸鈉等雜質(zhì)；鈉等雜質(zhì)；供制耐蝕瓷器供制耐蝕瓷器；暫時堆置貯存暫時堆置貯存。（二）鐵氧體沉淀法（二）鐵氧體沉淀法 v鐵氧體沉淀工藝的應(yīng)用鐵氧體沉淀工藝的應(yīng)用 目前鐵氧體工藝傾向于與其他污水處理工藝相結(jié)合，目前鐵氧體工藝傾向于與其他污水處理工藝相結(jié)合，互相取長補短，構(gòu)成新的工藝，使重金屬污水處理互相取長補短，構(gòu)成

36、新的工藝，使重金屬污水處理更趨完善，如更趨完善，如GT(Galvaluc Treatment)-鐵氧體法、鐵氧體法、電解電解-鐵氧體法、鐵氧體鐵氧體法、鐵氧體-HGMS(High gradent magnatic separation)法、離子交換法、離子交換-鐵氧體法、活性鐵氧體法、活性炭吸附炭吸附-鐵氧體法等。鐵氧體處理重金屬污水工藝的鐵氧體法等。鐵氧體處理重金屬污水工藝的發(fā)展，由復(fù)雜向簡單化、連續(xù)化、集成化發(fā)展的過發(fā)展，由復(fù)雜向簡單化、連續(xù)化、集成化發(fā)展的過程。它的發(fā)展趨勢除本身的完善外，與其他工藝的程。它的發(fā)展趨勢除本身的完善外，與其他工藝的聯(lián)合是必經(jīng)之路。聯(lián)合是必經(jīng)之路。二、形成其他

37、化合物的沉淀處理（二）鐵氧體沉淀法（二）鐵氧體沉淀法 v鐵氧體沉淀工藝的應(yīng)用鐵氧體沉淀工藝的應(yīng)用v處理含鉻電鍍廢水處理含鉻電鍍廢水二、形成其他化合物的沉淀處理含鉻（含鉻（VI）廢水由調(diào)節(jié)池進入）廢水由調(diào)節(jié)池進入反應(yīng)槽。根據(jù)含鉻（反應(yīng)槽。根據(jù)含鉻（VI）量投）量投加一定量硫酸亞鐵進行氧化還加一定量硫酸亞鐵進行氧化還原反應(yīng)，然后投加氫氧化鈉調(diào)原反應(yīng)，然后投加氫氧化鈉調(diào)節(jié)節(jié)pH值至值至79，產(chǎn)生氫氧化物，產(chǎn)生氫氧化物沉淀，呈墨綠色。通蒸汽加熱沉淀，呈墨綠色。通蒸汽加熱至至6080，通空氣曝氣，通空氣曝氣20min，當(dāng)沉淀呈黑褐色時，停止通氣。當(dāng)沉淀呈黑褐色時，停止通氣。靜置沉淀后上清液排放或回用，靜

38、置沉淀后上清液排放或回用，沉淀經(jīng)離心分離洗去鈉鹽后烘沉淀經(jīng)離心分離洗去鈉鹽后烘干，以便利用。干，以便利用。 （二）鐵氧體沉淀法（二）鐵氧體沉淀法 v鐵氧體沉淀工藝的應(yīng)用鐵氧體沉淀工藝的應(yīng)用v處理重金屬離子混合廢水處理重金屬離子混合廢水二、形成其他化合物的沉淀處理（二）鐵氧體沉淀法（二）鐵氧體沉淀法 v鐵氧體沉淀工藝優(yōu)缺點鐵氧體沉淀工藝優(yōu)缺點v優(yōu)點：優(yōu)點：v能一次脫除廢水中的多種金屬離子，出水水質(zhì)好，能一次脫除廢水中的多種金屬離子，出水水質(zhì)好，能達到排放標(biāo)淮；能達到排放標(biāo)淮；v設(shè)備簡單、操作方便；設(shè)備簡單、操作方便；v硫酸亞鐵的投量范圍大，對水質(zhì)的適應(yīng)性強；硫酸亞鐵的投量范圍大，對水質(zhì)的適應(yīng)性強

39、；v沉渣易分離、易處置，對其綜合利用不僅具有社會沉渣易分離、易處置，對其綜合利用不僅具有社會效益還有經(jīng)濟效益。鐵氧體工藝沉渣可用于制造電效益還有經(jīng)濟效益。鐵氧體工藝沉渣可用于制造電視機偏轉(zhuǎn)磁芯材料、硫流體、視機偏轉(zhuǎn)磁芯材料、硫流體、Co中溫變化催化劑、中溫變化催化劑、導(dǎo)磁體、磁性標(biāo)志物、電磁波吸收材料等。導(dǎo)磁體、磁性標(biāo)志物、電磁波吸收材料等。二、形成其他化合物的沉淀處理（二）鐵氧體沉淀法（二）鐵氧體沉淀法 v鐵氧體沉淀工藝優(yōu)缺點鐵氧體沉淀工藝優(yōu)缺點v缺點：缺點：v不能單獨回收有用金屬；不能單獨回收有用金屬；v需消耗相當(dāng)多的硫酸亞鐵、一定數(shù)量的苛性鈉需消耗相當(dāng)多的硫酸亞鐵、一定數(shù)量的苛性鈉及熱能

40、，且處理時間較長，使處理成本較高；及熱能，且處理時間較長，使處理成本較高；v出水中的硫酸鹽含量高。出水中的硫酸鹽含量高。二、形成其他化合物的沉淀處理第二節(jié) 氧化和還原法一、藥劑氧化處理二、藥劑還原處理三、催化氧化處理四、光催化處理五、微電解處理六、電解處理本節(jié)內(nèi)容概要u定義定義 l廢水處理中最常采用的氧化劑是：廢水處理中最常采用的氧化劑是：空氣、臭空氣、臭氧、氯氣、次氯酸鈉及漂白粉氧、氯氣、次氯酸鈉及漂白粉；l常用的還原劑有：常用的還原劑有：硫酸亞鐵、亞硫酸氫鈉、硫酸亞鐵、亞硫酸氫鈉、硼氫化鈉、水合肼及鐵屑硼氫化鈉、水合肼及鐵屑等。等。l在電解氧化還原法中，電解槽的陽極可作為在電解氧化還原法中

41、，電解槽的陽極可作為氧化劑。陰極可作為還原劑。氧化劑。陰極可作為還原劑。 按照污染物的凈化原理，氧化還原處理方法包括按照污染物的凈化原理，氧化還原處理方法包括藥劑法、藥劑法、電化學(xué)法（電解）和光化學(xué)法電化學(xué)法（電解）和光化學(xué)法三大類。在選擇處理藥劑三大類。在選擇處理藥劑和方法時，應(yīng)當(dāng)遵循下面一些原則：和方法時，應(yīng)當(dāng)遵循下面一些原則：n 處理效果好，反應(yīng)產(chǎn)物無毒無害，不需進行二次處理；處理效果好，反應(yīng)產(chǎn)物無毒無害，不需進行二次處理；n 處理費用合理，所需藥劑及材料易得；處理費用合理，所需藥劑及材料易得；n 操作特性好，在常溫和較寬的操作特性好，在常溫和較寬的pH值范圍內(nèi)具有較快的反值范圍內(nèi)具有較

42、快的反應(yīng)速度；當(dāng)提高反應(yīng)溫度和壓力后，其處理效率和速度應(yīng)速度；當(dāng)提高反應(yīng)溫度和壓力后，其處理效率和速度的提高能克服費用增加的不足；當(dāng)負荷變化后，通過調(diào)的提高能克服費用增加的不足；當(dāng)負荷變化后，通過調(diào)整操作參數(shù)，可維持穩(wěn)定的處理效果；整操作參數(shù)，可維持穩(wěn)定的處理效果；n 與前處理工序的目標(biāo)一致，搭配方便。與前處理工序的目標(biāo)一致，搭配方便。 由于多數(shù)氧化還原反應(yīng)速度很慢，因此，在用氧化還原法處理由于多數(shù)氧化還原反應(yīng)速度很慢，因此，在用氧化還原法處理廢水時，影響水溶液中氧化還原反應(yīng)速度的動力因素對實際廢水時，影響水溶液中氧化還原反應(yīng)速度的動力因素對實際處理能力有更為重要的意義，這些因素包括以下幾方面

43、：處理能力有更為重要的意義，這些因素包括以下幾方面：（1）反應(yīng)物和還原劑的本性。影響很大，其影響程度通常要）反應(yīng)物和還原劑的本性。影響很大，其影響程度通常要由實驗觀察或經(jīng)驗來決定。由實驗觀察或經(jīng)驗來決定。（2）反應(yīng)物的濃度。一般講，濃度升高，速度加快，其間定）反應(yīng)物的濃度。一般講，濃度升高，速度加快，其間定量關(guān)系與反應(yīng)機理有關(guān)，可根據(jù)實驗觀察來確定。量關(guān)系與反應(yīng)機理有關(guān)，可根據(jù)實驗觀察來確定。（3）溫度。一般講，溫度升高，速度加快，其間定量關(guān)系可）溫度。一般講，溫度升高，速度加快，其間定量關(guān)系可由由阿倫尼烏斯公式阿倫尼烏斯公式表示。表示。（4）催化劑及某些不純物的存在。）催化劑及某些不純物的存

44、在。（5）溶液的）溶液的pH。影響很大，其影響途徑有三：。影響很大，其影響途徑有三：H+或或OH-直接直接參與氧化還原反應(yīng)；參與氧化還原反應(yīng)；H+或或OH-為催化劑，溶液的為催化劑，溶液的pH值決定值決定溶液中許多物質(zhì)的存在狀態(tài)及相對數(shù)量。溶液中許多物質(zhì)的存在狀態(tài)及相對數(shù)量。k=Aexp（-Ea/RT） 一、藥劑氧化處理v概述概述（一）空氣氧化法v特點特點（一）空氣氧化法（1）電對）電對O2/O2-的半反應(yīng)式中有的半反應(yīng)式中有H+或或OH-離子參加，因而氧離子參加，因而氧化還原電位與化還原電位與pH值有關(guān)。值有關(guān)。在強堿性溶液（在強堿性溶液（pH=14）中，半反應(yīng)式為：）中，半反應(yīng)式為： 在中

45、性（在中性（pH=7）和強酸性（）和強酸性（pH=0）溶液中，半反應(yīng)式為：）溶液中，半反應(yīng)式為：由此可見，由此可見，降低降低pH值，有利于空氣氧化。值，有利于空氣氧化。v特點特點（一）空氣氧化法（2）在常溫常壓和中性）在常溫常壓和中性pH值條件下，分子氧值條件下，分子氧O2為弱氧化劑，反應(yīng)性很低，故常用來處理易氧化的為弱氧化劑，反應(yīng)性很低，故常用來處理易氧化的污染物，如污染物，如S2-、Fe2+、Mn2+等。等。（3）提高溫度和氧分壓，可以增大電極電位；添）提高溫度和氧分壓，可以增大電極電位；添加催化劑，可以降低反應(yīng)活化能，都利于氧化反應(yīng)加催化劑，可以降低反應(yīng)活化能，都利于氧化反應(yīng)的進行。的進

46、行。v應(yīng)用應(yīng)用（一）空氣氧化法因為空氣氧化能力較弱，所以它主要用于含還原性較因為空氣氧化能力較弱，所以它主要用于含還原性較強物質(zhì)的廢水處理，如硫化氫、硫酸、硫的鈉鹽和銨強物質(zhì)的廢水處理，如硫化氫、硫酸、硫的鈉鹽和銨鹽鹽NaHS、Na2S.(NH4)2S等。等。在酸性溶液中，各電對具有較強的氧化能力；而在堿性在酸性溶液中，各電對具有較強的氧化能力；而在堿性溶液中，各電對具有較強的還原能力。所以溶液中，各電對具有較強的還原能力。所以利用分子氧利用分子氧氧化硫化物，以堿性條件較好。氧化硫化物，以堿性條件較好。v應(yīng)用應(yīng)用（一）空氣氧化法v基本原理基本原理v臭氧的重要性質(zhì)臭氧的重要性質(zhì)v不穩(wěn)定性不穩(wěn)定性

47、v溶解性溶解性v毒性毒性v氧化性氧化性v腐蝕性腐蝕性（二）臭氧氧化法v基本原理基本原理v臭氧的重要性質(zhì)臭氧的重要性質(zhì)（二）臭氧氧化法（1）不穩(wěn)定性）不穩(wěn)定性 臭氧不穩(wěn)定，在常溫下容易自行分解成臭氧不穩(wěn)定，在常溫下容易自行分解成為氧氣并放出熱量。為氧氣并放出熱量。 MnO2、PbO2、Pt、C等催化劑的存在或經(jīng)紫外輻射都等催化劑的存在或經(jīng)紫外輻射都會促使臭氧分解。臭氧在空氣中的分解速度與臭氧濃度會促使臭氧分解。臭氧在空氣中的分解速度與臭氧濃度和溫度有關(guān)。和溫度有關(guān)。 臭氧在水溶液中的分解速度比在氣相中的分解速度快得臭氧在水溶液中的分解速度比在氣相中的分解速度快得多，而且強烈地受羥離子的催化。多，

48、而且強烈地受羥離子的催化。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臭氧的重要性質(zhì)臭氧的重要性質(zhì)（二）臭氧氧化法溫度越高，分解越快；濃溫度越高，分解越快；濃度越高，分解也越快度越高，分解也越快 v基本原理基本原理v臭氧的重要性質(zhì)臭氧的重要性質(zhì)（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純氧高比純氧高10倍，比空倍，比空氣高氣高25倍。溶解度主倍。溶解度主要取決于溫度和氣相要取決于溫度和氣相分壓，也受氣相總壓分壓，也受氣相總壓影響。影響。v基本原理基本原理v臭氧的重要性質(zhì)臭氧的重要性質(zhì)（二）臭氧氧化法（3）毒性）毒性 高濃度臭氧是有毒氣體，對眼及

49、呼吸器官有高濃度臭氧是有毒氣體，對眼及呼吸器官有強烈的刺激作用。我國強烈的刺激作用。我國工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準（TJ36-79）規(guī)定車間空氣中）規(guī)定車間空氣中O3的最高容許濃度為的最高容許濃度為0.3mg/m3。（4）氧化性）氧化性 臭氧是一種強氧化劑，其氧化還原電位與臭氧是一種強氧化劑，其氧化還原電位與pH值有關(guān)。有研究指出，值有關(guān)。有研究指出，在在pH值為值為5.69.9，水溫，水溫039范圍內(nèi)，臭氧的氧化效力不受影響范圍內(nèi)，臭氧的氧化效力不受影響。（5）腐蝕性）腐蝕性 臭氧具有強腐蝕性，因此與之接觸的容器、臭氧具有強腐蝕性，因此與之接觸的容器、管路等均應(yīng)采用耐腐蝕材料或

50、作防腐處理。耐腐蝕材料管路等均應(yīng)采用耐腐蝕材料或作防腐處理。耐腐蝕材料可用不銹鋼或塑料。可用不銹鋼或塑料。v臭氧的制備臭氧的制備（二）臭氧氧化法制備臭氧的方法較多，有化學(xué)法、電解法、紫外光法、制備臭氧的方法較多，有化學(xué)法、電解法、紫外光法、無聲放電法等。工業(yè)上一般采用無聲放電法制取。具無聲放電法等。工業(yè)上一般采用無聲放電法制取。具體內(nèi)容見體內(nèi)容見p88-90。v臭氧在水處理中的應(yīng)用臭氧在水處理中的應(yīng)用（二）臭氧氧化法 由于臭氧及其在水中分解的中間產(chǎn)物氫氧基有很強由于臭氧及其在水中分解的中間產(chǎn)物氫氧基有很強的氧化性，可分解一般氧化劑難于破壞的有機物，而的氧化性，可分解一般氧化劑難于破壞的有機物，

51、而且反應(yīng)完全，速度快；剩余臭氧又會迅速轉(zhuǎn)化為氧，且反應(yīng)完全，速度快；剩余臭氧又會迅速轉(zhuǎn)化為氧，出水無嗅無味，不產(chǎn)生污泥；原料來源廣，因此臭氧出水無嗅無味，不產(chǎn)生污泥；原料來源廣，因此臭氧氧化法在水處理中是很有前途的。水經(jīng)臭氧處理，可氧化法在水處理中是很有前途的。水經(jīng)臭氧處理，可達到達到降低降低COD、殺菌、增加溶解氧、脫色除臭、降低、殺菌、增加溶解氧、脫色除臭、降低濁度濁度幾個目的。但在當(dāng)前，由于制備臭氧的電能消耗幾個目的。但在當(dāng)前，由于制備臭氧的電能消耗較大，臭氧的投加與接觸系統(tǒng)效率低，使其在廢水處較大，臭氧的投加與接觸系統(tǒng)效率低，使其在廢水處理中的應(yīng)用受到限制，理中的應(yīng)用受到限制，主要用于

52、低濃度、難氧化的有主要用于低濃度、難氧化的有機廢水的處理和消毒殺菌機廢水的處理和消毒殺菌。v臭氧在水處理中的應(yīng)用臭氧在水處理中的應(yīng)用（二）臭氧氧化法u紫外線照射可以激活紫外線照射可以激活O3分子和污染物分子，加快反分子和污染物分子，加快反應(yīng)速度，增強氧化能力，降低臭氧的消耗量應(yīng)速度，增強氧化能力，降低臭氧的消耗量。例如醋。例如醋酸用臭氧氧化時在紫外線的照射下很快反應(yīng)，而在一酸用臭氧氧化時在紫外線的照射下很快反應(yīng)，而在一般情況下幾乎不發(fā)生反應(yīng)。用臭氧般情況下幾乎不發(fā)生反應(yīng)。用臭氧-紫外線法可有效地紫外線法可有效地將農(nóng)藥破壞成最終產(chǎn)物將農(nóng)藥破壞成最終產(chǎn)物CO2和和H2O。u由于在堿性條件下其反應(yīng)歷

53、程實際上是由臭氧生成由于在堿性條件下其反應(yīng)歷程實際上是由臭氧生成的氫氧自由基起作用的，因此的氫氧自由基起作用的，因此有時可用有時可用Ca(OH)2作催作催化劑，可增強臭氧的除污效果化劑，可增強臭氧的除污效果。例如在處理造紙和纖。例如在處理造紙和纖維廠的廢水時，通過加入石灰，可使每克維廠的廢水時，通過加入石灰，可使每克TOC消耗的消耗的臭氧量減少幾乎一半。臭氧量減少幾乎一半。v臭氧在水處理中的應(yīng)用臭氧在水處理中的應(yīng)用（二）臭氧氧化法v氯系氧化劑氯系氧化劑（三）氯氧化法實質(zhì)就是指單位質(zhì)量的含氯化合物中所含氧化態(tài)氯的實質(zhì)就是指單位質(zhì)量的含氯化合物中所含氧化態(tài)氯的氧化能力相當(dāng)于多少純凈氯的氧化能力。氧

54、化能力相當(dāng)于多少純凈氯的氧化能力。 常用的氯系氧化劑主要有：常用的氯系氧化劑主要有：液氯、氯氣、次氯酸鈉、液氯、氯氣、次氯酸鈉、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數(shù)大于氯化物離子是指含氯化合物中氧化數(shù)大于氯化物離子(氧化數(shù)為氧化數(shù)為-1)的那部分氯。就是說，把不含惰性物質(zhì)的的那部分氯。就是說，把不含惰性物質(zhì)的原子態(tài)氯原子態(tài)氯(C120氧化數(shù)為零氧化數(shù)為零)，定義為含有，定義為含有100%的有效的有效氯。因此，要計算一個非原子態(tài)氯化合物的有效氯，氯。因此，要計算一個非原子態(tài)氯化合物的有效氯，必須先知道氯在化合物中的氧化數(shù)。必須先知道氯在化合物中的氧化數(shù)。

55、v氯系氧化劑氯系氧化劑（三）氯氧化法35.5/(35.5+32)*5=260v氯系氧化劑氯系氧化劑氯氣氯氣（三）氯氧化法氯在水溶液中發(fā)生水解反應(yīng)，即氯的歧化反應(yīng)：氯在水溶液中發(fā)生水解反應(yīng)，即氯的歧化反應(yīng)： 這一反應(yīng)非常迅速，常溫下幾秒鐘即達到平衡。水這一反應(yīng)非常迅速，常溫下幾秒鐘即達到平衡。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-更強。更強。HOCl的的解離率完全取決于解離率完全取決于pH位，酸性條件能確保更多的位，酸性條件能確保更多的HOCl的存在，而堿性條件下則次氯酸根離于的存在，而堿性條件下則次氯酸根離于(ClO-)驟驟增。所以增。所以酸性酸性pH值有利于增強氯

56、的氧化作用值有利于增強氯的氧化作用。v氯系氧化劑氯系氧化劑氯氣氯氣（三）氯氧化法水溶液中存在的次氯酸的量與水溶液中存在的次氯酸的量與pH值的關(guān)系可由下式推算：值的關(guān)系可由下式推算：隨著隨著pH值上升，次氯酸所占值上升，次氯酸所占總含氯量的比率下降?？偤攘康谋嚷氏陆?。 酸性酸性pH值有利于增強值有利于增強氯的氧化作用。氯的氧化作用。 v氯系氧化劑氯系氧化劑氯氣氯氣（三）氯氧化法v氯系氧化劑氯系氧化劑氯氣氯氣（三）氯氧化法廢水中常常有氨存在。根據(jù)水的廢水中常常有氨存在。根據(jù)水的pH值，氨能以值，氨能以NH3(或?qū)懽骰驅(qū)懽鱊H3H2O)或或NH4+離子的形式存在于水中：離子的形式存在于水中：由單質(zhì)

57、氯在水中的存在形式可知，當(dāng)廢水中有氨存在時，由單質(zhì)氯在水中的存在形式可知，當(dāng)廢水中有氨存在時，通入氯氣將發(fā)生下列反應(yīng)，生成氯胺：通入氯氣將發(fā)生下列反應(yīng)，生成氯胺： 水溶液中幾種氯的化合物氧化能力大小為：水溶液中幾種氯的化合物氧化能力大小為：v氯系氧化劑氯系氧化劑次氯酸鹽次氯酸鹽（三）氯氧化法NaOC1在還原時生成氯化物和羥基離子，在水中呈在還原時生成氯化物和羥基離子，在水中呈堿性反應(yīng)：堿性反應(yīng)：Ca(OCl)2有兩種商品，一是含有效氯量為有兩種商品，一是含有效氯量為25 % 35%的漂白粉，一是含有效氯量為的漂白粉，一是含有效氯量為7080的漂粉精。次的漂粉精。次氯酸鈣加入水中，生成次氯酸：氯

58、酸鈣加入水中，生成次氯酸：v氯系氧化劑氯系氧化劑次氯酸鹽次氯酸鹽（三）氯氧化法把氯氣通入冷的堿溶液中，便生成次氯酸鹽，例如：把氯氣通入冷的堿溶液中，便生成次氯酸鹽，例如： 這一反應(yīng)相當(dāng)于在氯與水的可逆反應(yīng)中加入堿而使這一反應(yīng)相當(dāng)于在氯與水的可逆反應(yīng)中加入堿而使平衡向右移動，使反應(yīng)進行完全。次氯酸鹽的溶液平衡向右移動，使反應(yīng)進行完全。次氯酸鹽的溶液有氧化性和漂白作用。有氧化性和漂白作用。漂白粉是用氯氣與消石灰作漂白粉是用氯氣與消石灰作用而制得的，是次氯酸鈣、氯化鈣和氫氧化鈣的混用而制得的，是次氯酸鈣、氯化鈣和氫氧化鈣的混合物。合物。制備漂白粉的主要反應(yīng)也是氯的歧化反應(yīng)：制備漂白粉的主要反應(yīng)也是氯

59、的歧化反應(yīng)： 次氯酸鹽的漂白作用主要是基于次氯酸的氧化性。次氯酸鹽的漂白作用主要是基于次氯酸的氧化性。v氯系氧化劑氯系氧化劑二氧化氯二氧化氯（三）氯氧化法二氧化氯是一種不穩(wěn)定的氣體，應(yīng)在現(xiàn)場制取。一二氧化氯是一種不穩(wěn)定的氣體，應(yīng)在現(xiàn)場制取。一般是用亞氯酸鈉和氯反應(yīng)制?。喊闶怯脕喡人徕c和氯反應(yīng)制?。憾趸扰c堿溶液反應(yīng)時，可得到亞氯酸鹽和氯酸鹽：二氧化氯與堿溶液反應(yīng)時，可得到亞氯酸鹽和氯酸鹽：二氧化氯的優(yōu)點是：氧化力比氯強，在二氧化氯的優(yōu)點是：氧化力比氯強，在pH69范圍范圍內(nèi)滅菌效率幾乎不受內(nèi)滅菌效率幾乎不受pH值的影響，不會與氨結(jié)合，可值的影響，不會與氨結(jié)合，可以氧化廢水中的硫化物、鐵和錳。

60、但由于二氧化氯的以氧化廢水中的硫化物、鐵和錳。但由于二氧化氯的成本太貴，因而使用上受到限制。成本太貴，因而使用上受到限制。二氧化氯與水反應(yīng)時可生成亞氯酸：二氧化氯與水反應(yīng)時可生成亞氯酸：v氯氧化法在水處理中的應(yīng)用氯氧化法在水處理中的應(yīng)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氯化法脫色氯化法脫色（三）氯氧化法v氯氧化法在水處理中的應(yīng)用氯氧化法在水處理中的應(yīng)用氯消毒氯消毒（三）氯氧化法消毒的目的是殺滅致病微生物，防止水致疾病的危害，消毒的目的是殺滅致病微生物，防止水致疾病的危害，但并不是徹底殺滅細菌。但并不是徹底殺滅細菌。通常把氯胺中的氯稱為通常把氯胺中的氯稱為化合性氯化合性