水污染控制工程ppt——化学氧化还原
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第六章 化学氧化 还原 (yǎnghuà)
第一节 概述
第二节 化学氧化(yǎnghuà)法 第三节 化学还原法
第四节 电解
共四十二页
第一节 概述(ɡài shù)
化学氧化(yǎnghuà)还原是转化废水中污染物的有效方法。废水中呈溶 解状态的无机物和有机物，通过化学反应被氧化(yǎnghuà)或还原为微毒、 无毒的物质，或者转化成容易与水分离的形态，从而达到处理的目的。
臭氧O3是氧的同素异构体，是一种具有鱼腥味的淡紫色气体。 沸点-112.5℃；密度(mìdù)2.144kg／m3，此外，臭氧还具有以 下一些重要性质。
（1）不稳定性：在常温下容易分解成为氧气并放出热量。 （2）溶解性：在水中溶解度比纯氧高10倍，比空气高25倍。 （3）毒性：高浓度臭氧是有毒气体，有强烈的刺激作用
氧化：
Mn 2 O2 慢 MnO2 s
吸附：
氧化:
Mn 2 MnO2 s 快 Mn 2 • MnO2 s
曝气过滤(M或n称2曝•气M接nO触2 氧s化)O除2锰工很慢 艺。2先M将nO含2锰地下水强烈曝气充
氧，尽量地散去CO2，提高pH值，再流入天然锰砂或石英砂充填的
过滤器，利用接触氧化原理将水中Mn2+氧化成MnO2，产物逐渐附
2S 2
2O2
H2O
S
2
O 2 3
2OH
AHS
2O2
S
2
O 2 3
H2O
S
2
O 2 3
2O2
2OH
2SO42
H 2O
共四十二页
空气氧化法处理含硫废水(fèishuǐ)工艺流程
含硫废水经隔油沉渣后与压 缩空气及水蒸气混合，升温至 80～90℃，进入( jìnrù)氧化塔， 塔径一般不大于2.5m，分四段， 每段高3m。每段进口处设喷嘴， 雾化进料，塔内气水体积比不 小于15。废水在塔内平均停留 时间l.5～2.5h。
（4）氧化性：一种强氧化剂，氧化还原电位与pH值有关。
（5）腐蚀性 臭氧具有强腐蚀性。
共四十二页
臭氧 的制备 (chòuyǎng)
共四十二页
臭氧(chòuyǎng)处理闭路系统
水的臭氧处理在接触( jiēchù)反应 器内进行。选择何种反应器取决 于反应类型。当过程受传质速度 控制时，应选择传质效率高的螺 旋反应器、喷射器等；当过程受 反应速度控制时，应选用鼓泡塔， 以保持较大的液相容积和反应时 间。
共四十二页
2、废水(fèishuǐ)的氯氧化
(1)含氰废水处理 氧化反应分为两个阶段进行。第一阶段，
，
在pCHN=1 0～C1N1O时 ，此反应只需5分钟。第二阶段将CNO-氧化为 NH3(酸性条件)或N2(pH8～8.5)，反应可在1小时之内完成。 (2)含酚废水的处理 实际投氯量必须过量数倍，一般要超出10倍左
着在滤料表面形成(xíngchéng)一层能起催化作用的活性滤膜，加速除锰
过程。
共四十二页
地下水除铁锰工艺流程(ɡōnɡ yìliúchénɡ)
曝气方式可采用(cǎiyòng)莲蓬头喷 淋水、水射器曝气、跌水曝气、 空气压缩机充气、曝气塔等。滤 器可采用(cǎiyòng)重力式或压力式。 滤料粒径一般用0.6～2mm，滤层 厚度0.7～1.0m，滤速10～ 20m/h。
为适用于Fe2+＜10mg/L，Mn2+＜1.5mg/L，pH＞6的地下水。
当铁锰含量大时，可采用(cǎiyòng)多级曝气和多级过滤组合流程处理。
共四十二页
2、工业废水脱硫
各种硫的标准电极电位如下：
酸性溶液
H2S
E 0.14 S
0.5
S
2
O 2 3
0.4 H 2 SO3
0.17 H 2 SO4
共四十二页
臭氧(chòuyǎng)在水处理中的应用
水经臭氧处理，可达到降低COD、杀菌、增加溶解氧、脱色除臭、 降低浊度几个目的。 臭氧的消毒能力比氯更强。对脊髓灰质炎病毒，用氯消毒，保持 (bǎochí)O.5～1mg/L余氯量，需1.5～2h，而达到同样效果，用臭氧
消毒，保持(bǎochí)O.045～O.45mgO3，只需2min。 将混凝或活性污泥法与臭氧化联合，可以有效地去除色度和难 阵解的有机物，紫外线照射可以激活O3分子和污染物分子，加快 反应速度，增强氧化能力，降低具氧消耗量。目前臭氧氧化法存 在的缺点是电耗大，成本高。
共四十二页
湿式氧化(yǎnghuà)工艺流程
共四十二页
温度对湿式氧化效果(xiàoguǒ)的影响
(1)温度愈高，时间愈长，去除 率愈高。
(2)达到相同的去除率，温度愈 高，所需时间愈短，相应地
反应容积(róngjī)便愈小； (3)湿式氧化过程可以分为二个
速度段。前半小时，反应物浓度 高，氧化速度快，去除率增加快，此后，反应物浓度降低或中间 产物难以氧化，氧化速度趋缓，去除率增加不多。
共四十二页
饱和水蒸汽量与温度、压力(yālì)的关系
在一定(yīdìng)温度下，压力 愈高，气相中水汽量就愈小， 总压的低限为该温度下水的 饱和蒸汽压。如果总压过低， 大量的反应热就会消耗在水 的汽化上。湿式氧化的操作 压力一般不低于5.0～ 12.0MPa。
共四十二页
三、湿式氧化(yǎnghuà)
共四十二页
余氯量与需氯量的关系(guān xì)
通常可把实线分成四个区：
在1区内,氯先与水中所含的还原性物质反应，余氯量为0。在2区内， 投氯量与氨的摩尔比小于1，投加的氯基本上都与氨化合成氯胺， 以化合性余氮存在，有一定消毒效果。
在3区内,仍然是化合性余氯，但由于加氯量较大,部分氯胺被 氧化为N2O或N2，化合性余氯量逐渐减少。当Cl2:NH3 ＝2时， 氯胺量减至最小值(B点)。 到4区，Cl2:NH3 ＞2，氯胺不再(bù zài)增加，余氯以游离性氯存 在，实线与虚线平行。
对含氨的给水和废水进行氯化处理，所需加氯量通常由实验确定： 在相同水质的一组水样中，分别投加不同剂量的氯或漂白粉、经一定 接触时间(15～30min)后，测定水中的余氯量，得到余氯量与加氯量 的关系(guān xì)曲线。
图中虚线(该线与坐标轴的夹角为45 度)表示水中无杂质时加氯量与余氯量 相等(xiāngděng)。同一加氯量下，虚线与 实线的纵坐标差(b)代表水中微生物和 杂质的耗氯量。
（1）消毒剂通过细胞壁渗入细胞体，灭活细胞体内酶蛋白； （2）直接氧化细胞质。
n1。n＞1D，2 表示浓度的增减(zēnɡ jiǎn)对
消毒效率有很大影响；n＜1，表示接触时间影响更大。
共四十二页
需氯量确定(quèdìng)试验
CH 4 CH 3OH CH 2O HCOOH CO2 H 2O 烷 醇 醛 酸 无机物
共四十二页
各类有机物的可氧化性
经验表明(biǎomíng)，酚类、醛类、芳胺类和某些有机硫化物(如硫 醇、硫醚)等易于氧化；醇类、酸类、酯类、烷基取代的芳烃化合物 (如“三苯”)、硝基取代的芳烃化合物(如硝基苯)、不饱和烃类、碳 水化合物等在一定条件(强酸、强碱或催化剂)下可以氧化，而饱和烃 类、卤代烃类、合成高分子聚合物等难以氧化。
共四十二页
二、湿式氧化(yǎnghuà)
湿式氧化是在较高的湿度和压力下，用空气中的氧来氧化废水中溶解 和悬浮的有机物和还原性无机物的一种方法。因氧化过程在液相中进 行，故称湿式氧化。与一般方法相比，湿式氧化法适用范围广、处理 效率高、二次污染低、氧化速度快、装置小、可回收能量和有用物料。
目前湿式氧化法广泛用于各类高浓度废水及污泥处理，尤其 是毒性大，难以(nányǐ)用生化方法处理的农药废水、染料废水、 制药废水、煤气洗涤废水、造纸废水、合成纤维废水及其他有 机合成工业废水的处理。
③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，都利于氧化反应的进行。
共四十二页
1、地下水除铁、锰
在缺氧的地下水中常出现二价铁和锰。通过曝气，可以将它们分别氧
化为Fe(OH)3和MnO2沉淀物。
除铁的反应式为：
2Fe 2 1/ 2O2 5H 2O 2FeOH 3 4H
E
E
RT nF
ln
氧化态 还原态
共四十二页
有机物的氧化(yǎnghuà)还原过程
由于涉及共价键，电子的移动情形很复杂。许多反应并不发生 电子的直接转移。只是原子周围的电子云密度发生变化。目前还没 有建立电子云密度变化与氧化还原反应的方向和程度之间的定量关 系。因此(yīncǐ)，在实际上，凡是加氧或脱氢的反应称为氧化，而加 氢或脱氧的反应则称为还原，凡是与强氧化剂作用使有机物分解成 简单的无机物的反应，可判断为氧化反应。甲烷的降解历程历程如 下：
碱性在溶酸液性溶液中S 2，各0. 5电08对S具有0.74较弱S2O的32氧化0.5(8yǎnSghOu32à)能力0.98；而SO在42 碱
性溶液中，各电对具有较强的还原能力。所以利用分子氧氧化
(yǎnghuà)硫化物。以碱性条件较好。向废水中注入空气和蒸汽
(加热)，硫化物按下式转化为污毒的硫代硫酸盐或硫酸盐。
右。
（3)废水脱色 氯有较好的脱色效果，可用于印染废水，TNT废水脱
色。脱色效果与pH值以及投氯方式(fāngshì)有关。
共四十二页
氯氧化(yǎnghuà)系统
共四十二页
氯氧化系统(xìtǒng)工艺流程
随着污水不断流入，投氯池水位不断升高。当水位上升到 预定高度时，真空泵开始工作，抽去虹吸管中的空气，产生 (chǎnshēng)虹吸作用。污水由投氯池流入接触池，氧化一定时间 之后，达到预定处理效果，再排放。当投氯池水位降低到预定 位置、空气进入虹吸管，真空泵停，虹吸作用破坏，水电磁阀 和氯电磁阀自动开启，加氯机开始工作。当加氯到预定时间时， 时间继电器自动指示，先后关闭氯、水电磁阀。如此往复工作， 可以实现按污水流量成比例加氯。加氯量是否适当，可由处理 效果和余氯量指标评定。
共四十二页
四、氯氧化(yǎnghuà)
氯气是普遍使用(shǐyòng)的氧化剂，用于给水消毒和废水氧化。
化学式
分子量
液氯 Cl2
71
漂白粉CaCl(OCl) 127
次氯酸钠NaOCl 74.5
次氯酸钙Ca(OCl)2 一氯胺 NH2Cl
亚氯酸钠NaClO2 氧化二氯Cl2O 二氯胺NHCl2
143 51.5 90.5 87 86
氯当量 molCl2/mol
1 1 2 1 2(酸性) 2 2
含氯量W％
100 56 47.7 49.6 69 39.2 81.7 82.5
有效氯W ％
100 56 95.4 99.2 138 156.8 163.4 165
共四十二页
1、氯消毒(xiāo dú)
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。 氧化剂消毒至少包括两种途径：
考虑水中的碱度作用，总反应式可写为：
按此式4F计e 2算 ，8氧HC化Olm3 gO/L2 Fe22+H，2O仅需O4.F14e3OmHg／3 LO28。CO2
实验(shíyàn)表明，上述反应的动力学方程为：
d Fe2 dt
k Fe 2
OH
p 2 O2
共四十二页
研究指出，MnO2对Mn2+的氧化具有催化作用。大致历程为
与生物氧化法相比，化学氧化还原法需较高的运行费用。因此， 目前化学氧化还原法仅用于饮用水处理、特种工业用水处理、有毒工 业废水处理和以回用为目的的废水深度处理等有限场合。
共四十二页
简单无机物的化学氧化还原(huán 过程 yuán)
实质是电子转移。失去电子的元素被氧化，是还原剂；得到电 子的元素被还原，是氧化剂。在一个化学反应中，氧化和还原是同 时发生的，某一元素失去电子，必定有另一元素得到电子。氧化剂 的氧化能力和还原剂的还原能力是相对的，其强度可以用相应的氧 化还原电位的数值来比较(bǐjiào)。许多种物质的标准电极电位值可 以在化学书中查到。值愈大，物质的氧化性愈强，值愈小，其还原 性愈强。
共四十二页
第二节 化学 氧化法 (huàxué)
采用的氧化剂包括(bāokuò)下列几类。
①接受电子后还原成负离子的中性分子，如Cl2、O2、O3。
②带正电荷的离子，接受电子后还原成负离子，如漂白粉的次氯酸
根中的Cl+变为Cl-。
③带正电荷的离子，接受电子后还原成带较低正电荷的离子，如
MnO4+中的Mn7+变为Mn2+，Fe3+变为Fe2+等。
共四十二页
一、空气氧化
空气氧化法就是把空气鼓入废水中，利用空气中的氧气氧化废水中 的污染物。空气氧化法具有以下特点：
①电对O2/O2-的半反应式中有H+或OH-离子参加，因而氧化
还原电位与pH值有关。
②在常温常压和中性pH值条件下，分子氧O2为弱氧化剂， 反应(fǎnyìng)性很低，故常用来处理易氧化的污染物。
第一节 概述
第二节 化学氧化(yǎnghuà)法 第三节 化学还原法
第四节 电解
共四十二页
第一节 概述(ɡài shù)
化学氧化(yǎnghuà)还原是转化废水中污染物的有效方法。废水中呈溶 解状态的无机物和有机物，通过化学反应被氧化(yǎnghuà)或还原为微毒、 无毒的物质，或者转化成容易与水分离的形态，从而达到处理的目的。
臭氧O3是氧的同素异构体，是一种具有鱼腥味的淡紫色气体。 沸点-112.5℃；密度(mìdù)2.144kg／m3，此外，臭氧还具有以 下一些重要性质。
（1）不稳定性：在常温下容易分解成为氧气并放出热量。 （2）溶解性：在水中溶解度比纯氧高10倍，比空气高25倍。 （3）毒性：高浓度臭氧是有毒气体，有强烈的刺激作用
氧化：
Mn 2 O2 慢 MnO2 s
吸附：
氧化:
Mn 2 MnO2 s 快 Mn 2 • MnO2 s
曝气过滤(M或n称2曝•气M接nO触2 氧s化)O除2锰工很慢 艺。2先M将nO含2锰地下水强烈曝气充
氧，尽量地散去CO2，提高pH值，再流入天然锰砂或石英砂充填的
过滤器，利用接触氧化原理将水中Mn2+氧化成MnO2，产物逐渐附
2S 2
2O2
H2O
S
2
O 2 3
2OH
AHS
2O2
S
2
O 2 3
H2O
S
2
O 2 3
2O2
2OH
2SO42
H 2O
共四十二页
空气氧化法处理含硫废水(fèishuǐ)工艺流程
含硫废水经隔油沉渣后与压 缩空气及水蒸气混合，升温至 80～90℃，进入( jìnrù)氧化塔， 塔径一般不大于2.5m，分四段， 每段高3m。每段进口处设喷嘴， 雾化进料，塔内气水体积比不 小于15。废水在塔内平均停留 时间l.5～2.5h。
（4）氧化性：一种强氧化剂，氧化还原电位与pH值有关。
（5）腐蚀性 臭氧具有强腐蚀性。
共四十二页
臭氧 的制备 (chòuyǎng)
共四十二页
臭氧(chòuyǎng)处理闭路系统
水的臭氧处理在接触( jiēchù)反应 器内进行。选择何种反应器取决 于反应类型。当过程受传质速度 控制时，应选择传质效率高的螺 旋反应器、喷射器等；当过程受 反应速度控制时，应选用鼓泡塔， 以保持较大的液相容积和反应时 间。
共四十二页
2、废水(fèishuǐ)的氯氧化
(1)含氰废水处理 氧化反应分为两个阶段进行。第一阶段，
，
在pCHN=1 0～C1N1O时 ，此反应只需5分钟。第二阶段将CNO-氧化为 NH3(酸性条件)或N2(pH8～8.5)，反应可在1小时之内完成。 (2)含酚废水的处理 实际投氯量必须过量数倍，一般要超出10倍左
着在滤料表面形成(xíngchéng)一层能起催化作用的活性滤膜，加速除锰
过程。
共四十二页
地下水除铁锰工艺流程(ɡōnɡ yìliúchénɡ)
曝气方式可采用(cǎiyòng)莲蓬头喷 淋水、水射器曝气、跌水曝气、 空气压缩机充气、曝气塔等。滤 器可采用(cǎiyòng)重力式或压力式。 滤料粒径一般用0.6～2mm，滤层 厚度0.7～1.0m，滤速10～ 20m/h。
为适用于Fe2+＜10mg/L，Mn2+＜1.5mg/L，pH＞6的地下水。
当铁锰含量大时，可采用(cǎiyòng)多级曝气和多级过滤组合流程处理。
共四十二页
2、工业废水脱硫
各种硫的标准电极电位如下：
酸性溶液
H2S
E 0.14 S
0.5
S
2
O 2 3
0.4 H 2 SO3
0.17 H 2 SO4
共四十二页
臭氧(chòuyǎng)在水处理中的应用
水经臭氧处理，可达到降低COD、杀菌、增加溶解氧、脱色除臭、 降低浊度几个目的。 臭氧的消毒能力比氯更强。对脊髓灰质炎病毒，用氯消毒，保持 (bǎochí)O.5～1mg/L余氯量，需1.5～2h，而达到同样效果，用臭氧
消毒，保持(bǎochí)O.045～O.45mgO3，只需2min。 将混凝或活性污泥法与臭氧化联合，可以有效地去除色度和难 阵解的有机物，紫外线照射可以激活O3分子和污染物分子，加快 反应速度，增强氧化能力，降低具氧消耗量。目前臭氧氧化法存 在的缺点是电耗大，成本高。
共四十二页
湿式氧化(yǎnghuà)工艺流程
共四十二页
温度对湿式氧化效果(xiàoguǒ)的影响
(1)温度愈高，时间愈长，去除 率愈高。
(2)达到相同的去除率，温度愈 高，所需时间愈短，相应地
反应容积(róngjī)便愈小； (3)湿式氧化过程可以分为二个
速度段。前半小时，反应物浓度 高，氧化速度快，去除率增加快，此后，反应物浓度降低或中间 产物难以氧化，氧化速度趋缓，去除率增加不多。
共四十二页
饱和水蒸汽量与温度、压力(yālì)的关系
在一定(yīdìng)温度下，压力 愈高，气相中水汽量就愈小， 总压的低限为该温度下水的 饱和蒸汽压。如果总压过低， 大量的反应热就会消耗在水 的汽化上。湿式氧化的操作 压力一般不低于5.0～ 12.0MPa。
共四十二页
三、湿式氧化(yǎnghuà)
共四十二页
余氯量与需氯量的关系(guān xì)
通常可把实线分成四个区：
在1区内,氯先与水中所含的还原性物质反应，余氯量为0。在2区内， 投氯量与氨的摩尔比小于1，投加的氯基本上都与氨化合成氯胺， 以化合性余氮存在，有一定消毒效果。
在3区内,仍然是化合性余氯，但由于加氯量较大,部分氯胺被 氧化为N2O或N2，化合性余氯量逐渐减少。当Cl2:NH3 ＝2时， 氯胺量减至最小值(B点)。 到4区，Cl2:NH3 ＞2，氯胺不再(bù zài)增加，余氯以游离性氯存 在，实线与虚线平行。
对含氨的给水和废水进行氯化处理，所需加氯量通常由实验确定： 在相同水质的一组水样中，分别投加不同剂量的氯或漂白粉、经一定 接触时间(15～30min)后，测定水中的余氯量，得到余氯量与加氯量 的关系(guān xì)曲线。
图中虚线(该线与坐标轴的夹角为45 度)表示水中无杂质时加氯量与余氯量 相等(xiāngděng)。同一加氯量下，虚线与 实线的纵坐标差(b)代表水中微生物和 杂质的耗氯量。
（1）消毒剂通过细胞壁渗入细胞体，灭活细胞体内酶蛋白； （2）直接氧化细胞质。
n1。n＞1D，2 表示浓度的增减(zēnɡ jiǎn)对
消毒效率有很大影响；n＜1，表示接触时间影响更大。
共四十二页
需氯量确定(quèdìng)试验
CH 4 CH 3OH CH 2O HCOOH CO2 H 2O 烷 醇 醛 酸 无机物
共四十二页
各类有机物的可氧化性
经验表明(biǎomíng)，酚类、醛类、芳胺类和某些有机硫化物(如硫 醇、硫醚)等易于氧化；醇类、酸类、酯类、烷基取代的芳烃化合物 (如“三苯”)、硝基取代的芳烃化合物(如硝基苯)、不饱和烃类、碳 水化合物等在一定条件(强酸、强碱或催化剂)下可以氧化，而饱和烃 类、卤代烃类、合成高分子聚合物等难以氧化。
共四十二页
二、湿式氧化(yǎnghuà)
湿式氧化是在较高的湿度和压力下，用空气中的氧来氧化废水中溶解 和悬浮的有机物和还原性无机物的一种方法。因氧化过程在液相中进 行，故称湿式氧化。与一般方法相比，湿式氧化法适用范围广、处理 效率高、二次污染低、氧化速度快、装置小、可回收能量和有用物料。
目前湿式氧化法广泛用于各类高浓度废水及污泥处理，尤其 是毒性大，难以(nányǐ)用生化方法处理的农药废水、染料废水、 制药废水、煤气洗涤废水、造纸废水、合成纤维废水及其他有 机合成工业废水的处理。
③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，都利于氧化反应的进行。
共四十二页
1、地下水除铁、锰
在缺氧的地下水中常出现二价铁和锰。通过曝气，可以将它们分别氧
化为Fe(OH)3和MnO2沉淀物。
除铁的反应式为：
2Fe 2 1/ 2O2 5H 2O 2FeOH 3 4H
E
E
RT nF
ln
氧化态 还原态
共四十二页
有机物的氧化(yǎnghuà)还原过程
由于涉及共价键，电子的移动情形很复杂。许多反应并不发生 电子的直接转移。只是原子周围的电子云密度发生变化。目前还没 有建立电子云密度变化与氧化还原反应的方向和程度之间的定量关 系。因此(yīncǐ)，在实际上，凡是加氧或脱氢的反应称为氧化，而加 氢或脱氧的反应则称为还原，凡是与强氧化剂作用使有机物分解成 简单的无机物的反应，可判断为氧化反应。甲烷的降解历程历程如 下：
碱性在溶酸液性溶液中S 2，各0. 5电08对S具有0.74较弱S2O的32氧化0.5(8yǎnSghOu32à)能力0.98；而SO在42 碱
性溶液中，各电对具有较强的还原能力。所以利用分子氧氧化
(yǎnghuà)硫化物。以碱性条件较好。向废水中注入空气和蒸汽
(加热)，硫化物按下式转化为污毒的硫代硫酸盐或硫酸盐。
右。
（3)废水脱色 氯有较好的脱色效果，可用于印染废水，TNT废水脱
色。脱色效果与pH值以及投氯方式(fāngshì)有关。
共四十二页
氯氧化(yǎnghuà)系统
共四十二页
氯氧化系统(xìtǒng)工艺流程
随着污水不断流入，投氯池水位不断升高。当水位上升到 预定高度时，真空泵开始工作，抽去虹吸管中的空气，产生 (chǎnshēng)虹吸作用。污水由投氯池流入接触池，氧化一定时间 之后，达到预定处理效果，再排放。当投氯池水位降低到预定 位置、空气进入虹吸管，真空泵停，虹吸作用破坏，水电磁阀 和氯电磁阀自动开启，加氯机开始工作。当加氯到预定时间时， 时间继电器自动指示，先后关闭氯、水电磁阀。如此往复工作， 可以实现按污水流量成比例加氯。加氯量是否适当，可由处理 效果和余氯量指标评定。
共四十二页
四、氯氧化(yǎnghuà)
氯气是普遍使用(shǐyòng)的氧化剂，用于给水消毒和废水氧化。
化学式
分子量
液氯 Cl2
71
漂白粉CaCl(OCl) 127
次氯酸钠NaOCl 74.5
次氯酸钙Ca(OCl)2 一氯胺 NH2Cl
亚氯酸钠NaClO2 氧化二氯Cl2O 二氯胺NHCl2
143 51.5 90.5 87 86
氯当量 molCl2/mol
1 1 2 1 2(酸性) 2 2
含氯量W％
100 56 47.7 49.6 69 39.2 81.7 82.5
有效氯W ％
100 56 95.4 99.2 138 156.8 163.4 165
共四十二页
1、氯消毒(xiāo dú)
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。 氧化剂消毒至少包括两种途径：
考虑水中的碱度作用，总反应式可写为：
按此式4F计e 2算 ，8氧HC化Olm3 gO/L2 Fe22+H，2O仅需O4.F14e3OmHg／3 LO28。CO2
实验(shíyàn)表明，上述反应的动力学方程为：
d Fe2 dt
k Fe 2
OH
p 2 O2
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研究指出，MnO2对Mn2+的氧化具有催化作用。大致历程为
与生物氧化法相比，化学氧化还原法需较高的运行费用。因此， 目前化学氧化还原法仅用于饮用水处理、特种工业用水处理、有毒工 业废水处理和以回用为目的的废水深度处理等有限场合。
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简单无机物的化学氧化还原(huán 过程 yuán)
实质是电子转移。失去电子的元素被氧化，是还原剂；得到电 子的元素被还原，是氧化剂。在一个化学反应中，氧化和还原是同 时发生的，某一元素失去电子，必定有另一元素得到电子。氧化剂 的氧化能力和还原剂的还原能力是相对的，其强度可以用相应的氧 化还原电位的数值来比较(bǐjiào)。许多种物质的标准电极电位值可 以在化学书中查到。值愈大，物质的氧化性愈强，值愈小，其还原 性愈强。
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第二节 化学 氧化法 (huàxué)
采用的氧化剂包括(bāokuò)下列几类。
①接受电子后还原成负离子的中性分子，如Cl2、O2、O3。
②带正电荷的离子，接受电子后还原成负离子，如漂白粉的次氯酸
根中的Cl+变为Cl-。
③带正电荷的离子，接受电子后还原成带较低正电荷的离子，如
MnO4+中的Mn7+变为Mn2+，Fe3+变为Fe2+等。
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一、空气氧化
空气氧化法就是把空气鼓入废水中，利用空气中的氧气氧化废水中 的污染物。空气氧化法具有以下特点：
①电对O2/O2-的半反应式中有H+或OH-离子参加，因而氧化
还原电位与pH值有关。
②在常温常压和中性pH值条件下，分子氧O2为弱氧化剂， 反应(fǎnyìng)性很低，故常用来处理易氧化的污染物。