氧化还原水处理技术
芬顿氧化法氧化法水处理技术的工程案例
文章标题：深度剖析：芬顿氧化法水处理技术工程案例在当今社会，水污染已经成为严重的环境问题之一。
为了解决水体中各种有机和无机污染物的问题，人们提出了各种水处理技术。
其中，芬顿氧化法作为一种有效的水处理技术，被广泛应用于工业废水处理和饮用水净化领域。
本文将对芬顿氧化法水处理技术进行深入剖析，并结合工程案例进行具体分析。
1. 芬顿氧化法的原理芬顿氧化法是一种基于氢氧根离子和羟基自由基生成的高活性的氧化剂，通过Fenton试剂在酸性条件下催化氧化有机物的方法。
其主要反应方程式为：Fe2+ + H2O2 → Fe3+ + •OH + OH-。
在这个过程中，Fe2+是Fenton试剂的主要来源，而H2O2则是氧化剂。
通过这种氧化还原反应，芬顿氧化法可以高效去除水体中的有机物、重金属离子和某些难降解有机物。
2. 芬顿氧化法的工程应用案例深圳某电镀厂位于工业区，每天产生大量的含有重金属离子的废水。
由于重金属离子对环境和人体健康造成严重危害，该电镀厂急需一种高效的水处理技术。
经过专业的工程师分析，最终采用了芬顿氧化法作为水处理的主要技术。
在工程实施中，首先收集排放的废水，接着将Fenton试剂和H2O2按一定比例加入废水中，经过搅拌和氧化反应后，通过沉淀、过滤等步骤，最终得到清洁的水体并安全排放。
3. 深度剖析芬顿氧化法的优势和局限芬顿氧化法的优势在于其操作简单、成本低廉、处理效果好等特点，因此在某些工业废水处理中具有很高的可行性。
然而，由于该方法产生的氢氧自由基具有高度活性，因此需要充分考虑对人员的安全防护和对环境的影响。
芬顿氧化法处理过程中生成的沉淀物也需要进行进一步的排放和处置，以免对环境造成二次污染。
总结回顾芬顿氧化法作为一种高效的水处理技术，具有较好的工程应用前景。
但在实际应用中，需要充分考虑其安全性和环保性，并结合具体的工程案例进行针对性的分析和调整。
希望通过本文的深度剖析，读者能够更加全面、深刻地了解芬顿氧化法水处理技术，并为相关工程实践提供有益的参考和借鉴。
湿式催化氧化技术在水处理中的应用
湿式催化氧化技术在水处理中的应用湿式催化氧化技术在水处理中的应用湿式催化氧化技术是一种利用催化剂在水相中将难降解有机物氧化降解为无害物质的技术。
它通过氧化还原反应来分解有机废水中的有机物，以达到净化水质的目的。
湿式催化氧化技术具有高效、低成本、易操作等特点，因此在水处理领域中得到了广泛的应用。
湿式催化氧化技术主要包括两个关键过程：氧化反应和催化反应。
氧化反应是指将有机物氧化为无害的无机物或者较低毒性的有机物。
催化反应是指通过添加特定的催化剂，加速氧化反应的进行，提高反应速率和降低温度。
催化剂通常选择具有高催化活性和良好稳定性的金属氧化物、过渡金属离子或者催化剂负载体。
湿式催化氧化技术在水处理中的应用主要有以下几个方面：1.有机废水处理：湿式催化氧化技术可以有效地降解和去除有机废水中的有机物，如苯、酚、醇类、酮类和酸类等。
它能够将有机废水中的有机物分解为二氧化碳和水等无害物质，避免了有机物对环境和人体的危害。
2.染料废水处理：湿式催化氧化技术可以对染料废水进行有效的处理和降解。
染料废水中的有机染料分子复杂、结构多样，具有较高的毒性和难降解性。
湿式催化氧化技术可以通过氧化反应和催化反应将有机染料分解为无害物质，达到对染料废水的彻底处理。
3.酚类废水处理：湿式催化氧化技术可以对酚类废水进行高效降解和去除。
酚类废水是一种常见的有毒废水，它具有高度的毒性、难降解性和腐蚀性。
湿式催化氧化技术可以通过氧化还原反应将酚类分解为无害物质，同时降低废水的毒性和腐蚀性。
4.化工废水处理：湿式催化氧化技术在化工废水处理中也有广泛应用。
化工废水中通常含有大量有机物、重金属离子和氨氮等有害物质。
湿式催化氧化技术可以通过催化剂的作用，将化工废水中的有害物质氧化转化为无害物质，从而达到净化水质的目的。
总之，湿式催化氧化技术是一种高效、低成本的水处理技术，具有广泛的应用前景。
在有机废水、染料废水、酚类废水和化工废水等领域中，湿式催化氧化技术可以有效地去除有机物和有害物质，改善水质，保护环境。
高级氧化技术在饮用水处理中的应用与发展
浅析高级氧化技术在饮用水处理中的应用与发展摘要：高级氧化技术在饮用水处理中具有重要作用，可以有效去除污染物、杀灭微生物和优化水的质量。
本文介绍了高级氧化技术在饮用水处理中的应用和发展情况。
包括臭氧/氧化还原和超声波氧化/氧化还原，以及对比了它们使用的物理、化学和生物规律。
此外，本文探讨了高级氧化技术的发展趋势以及未来的发展前景。
关键词：高级氧化技术；饮用水处理；臭氧/氧化还原；超声波氧化/氧化还原正文：高级氧化技术是一种广泛用于饮用水处理的技术，技术原理利用物理、化学和生物规律，能够有效地去除水中污染物、杀灭病原体和优化水的质量。
目前，臭氧/氧化还原和超声波氧化/氧化还原是最常用的高级氧化技术。
臭氧/氧化还原是一种无毒、无污染的水处理技术，其原理是将臭氧与水中的污染物发生反应，可以有效去除有机污染物、余氯、微生物、有毒重金属等。
此外，由于臭氧可以将大分子有机物分解成小分子组分，因此可以促进水体形成TOC（总有机碳）减少，从而提高水的水质和浊度。
超声波氧化/氧化还原技术利用超声波波来产生活性氧，可以有效杀灭致病菌群和污染物，从而改善水的质量。
同时，超声波氧化/氧化还原的应用可以有效降低使用臭氧的同时避免水体臭氧副产物。
此外，由于超声波技术不会使水中污染物扩散，因此可以在较短的时间内取得较好的治理效果。
未来，随着人们对饮用水安全高质量要求的不断提升，高级氧化技术可能会得到更多的发展。
例如，可以在传统氧化还原技术的基础上开发新型反应机制和应用新型吸附剂，以改善水的质量和降低污染源的排放浓度。
此外，将臭氧/还原技术和超声波氧化/还原技术相结合，也可能获得更好的治理效果和可靠性。
总之，高级氧化技术在饮用水处理中具有重要作用，有助于改善水质和提高水体质量。
未来，它可能会发展出更多先进的技术和方法，以更好地适应新的环境因素和污染源的排放浓度。
在饮用水处理中，高级氧化技术还可以使用其他创新技术来改善水质。
例如，有一种技术被称为光催化氧化/还原技术，可以使用特定的光来产生活性氧。
氧化还原法处理冶金综合电镀废水
氧化还原法处理冶金综合电镀废水目前电镀行业废水的处理方法，主要采用7种不同的方法：1.化学沉淀法;2.氧化还原法;3.溶剂萃取分离法;4.吸附法;5.膜分离技术;6.离子交换法;7.生物处理技术。
而采用氧化还原法处理含氰、含铬电镀废水通常是分开进行的。
因为含氰废水的pH=8-11，用氧化剂氧化氰根时必须控制pH≥8，以防在pH<7时氰化物分解出剧毒氢氰酸。
含铬废水传统的氧化还原法是在pH=2-3条件下进行的，因此两种电镀废水不能混合处理。
最近的研究成果和实践证明，适当的还原剂和助剂可以使六价铬在碱性条件下迅速还原为三价铬，因此两种废水在碱性介质中混合，分步进行氧化还原处理是完全可能的。
1基本原理1.1碱性氯化法处理含氰废水在碱性条件下，用液氯、次氯酸钠等作氧化剂，使氰根氧化分解成氢气、氮气和碳酸盐，反应分两步进行。
1.2两种废水混合后的处理两种废水在碱性介质中混合后，控制pH=8.5-12，投人适量次氯酸钠溶液，使氰化物完全分解成无毒物，过量氧化剂将继续氧化铜、镍离子为高价物’并出现黑褐色沉淀。
少量三价铬(约为六价铬总量的%)被氧化成六价铬。
通过检测过量有效氯或观察黑褐色沉淀物出现可以确认氰化物巳被完全氧化分解，此时使废水与足量硫酸亚铁接触反应，六价铬迅速还原为三价格并与其它重金属离子一起在pH≥7条件下沉淀下来，澄清水各项指标均可达到排放标准。
2试验目的两种废水在碱性介质中混合处理如果可行，那么混合处理与单独处理比较将有如下优点：工艺流程短,操作方便，设备简化，构筑物相对减少，从而达到节约投资的目的。
3小型试验3.1试验步骤①用氰化镀铜母液、酸性镀镍母液、镀铬母液在碱性介质中配成不同浓度的混合废水;②根据氰化物浓度投人适量次氯酸钠溶液，在室温下不时搅拌反应30~60 ③检测余氯并观察出现黑色物沉淀，确认氰化物已被完全氧化分解，投入足量109^硫酸亚铁水溶液，使六价铬还原为三价铬。
在卩11身7 有草绿色6(011)2出现，六价铬已不复存在;④前三项完成后即开始絮凝沉淀，上清液即处理后的废水，供检测各项指标,沉淀物进一步固液分离、干化;⑤用氰化镀铜母液和镀铬母液分别配成一定浓度的废水进行单独处理，以便与混合处理进行对比。
污水处理中的氧化与还原技术
光催化氧化技术适用于处理低浓度、生物可降解性较好的有机废 水，尤其在处理生活污水、食品加工废水等方面具有显著效果。
技术优势
光催化氧化技术具有环保节能、操作简便、反应条件温和 等优点，同时还能有效去除污水中的有害物质和异味。
04 还原技术案例分 析
还原沉淀法案例
总结词
通过向污水中添加还原剂，使溶解的金属离子转化为不溶性的金属化合物，再 通过沉淀法去除。
详细描述
还原沉淀法常用于处理含重金属离子的工业废水，如含铬、铜、镍等离子的废 水。通过加入适当的还原剂，如硫酸亚铁、亚硫酸氢钠等，将金属离子还原为 不溶性的金属化合物，然后通过沉淀、过滤等方法去除。
微生物还原法案例
总结词
利用微生物的还原作用将溶解的金属离子转化为不溶性的金属化合物，再通过固液分离去除。
通过将重金属离子转化为不溶性的氢氧化 物或硫化物沉淀等，从而达到去除重金属 离子的目的。
02 还原技术概述
还原技术的定义与原理
还原技术的定义
还原技术是一种将污水中的有害物质 通过化学或生物方法转化为无害或低 害物质的处理过程。
还原技术的原理
还原技术主要基于物质转化原理，通 过添加还原剂或利用微生物的还原作 用，将有害物质还原为较低毒性或无 毒性的物质。
还原技术的种类与特点
化学还原法
利用化学物质与有害物质反应，将其还原为低毒性或无毒性 物质。特点包括反应速度快、处理效率高，但可能产生二次 污染。
生物还原法
利用微生物的代谢作用将有害物质还原为低毒性或无毒性物 质。特点包括处理效果好、环保无害，但处理时间较长。
还原技术在污水处理中的应用
有机污染物的处理
应用场景
臭氧氧化技术适用于处理含有难 降解有机物、色度较高的污水， 尤其在处理染料、农药、石油化 工等行业的废水方面具有显著效 果。
化学反应的水处理技术
化学反应的水处理技术水是生命之源，但随着人类工业化和城市化的发展，水资源遭受着严重的污染。
为了保护环境和解决水污染问题，化学反应的水处理技术成为了一种重要的手段。
本文将介绍几种常见的化学反应的水处理技术及其应用。
一、共沉淀技术共沉淀技术是一种利用化学反应吸附、结晶沉淀等原理，将废水中的污染物转化为固体沉淀物而将其去除的方法。
常用的共沉淀剂有氢氧化铁、氢氧化铝等。
这些共沉淀剂与废水中的污染物反应生成不溶于水的沉淀物，通过沉淀物的分离，可以使废水中的污染物被有效去除。
二、氧化还原技术氧化还原技术是指通过化学反应中的氧化和还原过程，将废水中的有机污染物转化为无害物质的方法。
常用的氧化剂有臭氧、过氧化氢等，常用的还原剂有亚硫酸钠、亚硫酸氢钠等。
这些氧化还原剂能够与废水中的有机污染物发生化学反应，将其分解为简单的无机物，从而实现净化目的。
三、吸附技术吸附技术是利用化学反应吸附剂对废水中的污染物进行吸附，从而去除污染物的方法。
常用的吸附剂有活性炭、陶瓷颗粒等。
这些吸附剂具有较大的比表面积和吸附活性，可以有效地吸附废水中的有机物、重金属离子等污染物，将其从水中去除。
四、膜分离技术膜分离技术是一种利用化学反应材料制成的膜进行分离，将废水中的溶质与溶剂分离的方法。
常见的膜材料有反渗透膜、超滤膜等。
这些膜材料具有不同的分子筛选性能，可根据废水中溶质的大小、电荷等特性选择合适的膜进行分离，从而实现废水的净化和回收利用。
五、光催化技术光催化技术是指利用化学反应中的光催化作用，通过光照射来加速废水中的污染物的降解和分解的方法。
常用的光催化剂有二氧化钛、半导体材料等。
这些光催化剂在光照的激发下，能够产生活性氧化物或自由基，与废水中的污染物进行反应，将其降解为无害物质。
总结：化学反应的水处理技术在解决水污染问题中发挥着重要的作用。
共沉淀技术通过沉淀物的形成将废水中的污染物去除；氧化还原技术利用氧化和还原过程将有机污染物分解为无害物质；吸附技术通过吸附剂将污染物去除；膜分离技术通过膜的分离将溶质与溶剂分离；光催化技术利用光照射加速污染物的降解。
污水处理中的氧化还原技术
污水处理中的氧化还原技术污水处理是现代社会中非常重要的环境保护措施之一。
氧化还原技术作为污水处理技术的一种，具有很高的效率和广泛的应用前景。
本文将详细介绍污水处理中的氧化还原技术，并分点列出相关内容。
一、氧化还原技术的基本概念- 氧化还原反应是化学反应中常见的一种类型，涉及到电子的转移过程。
- 氧化是指物质失去电子，还原是指物质获得电子。
在氧化还原反应中，氧化和还原是同时进行的。
二、氧化还原技术在污水处理中的应用1. 污泥氧化- 氧化还原技术可以通过供氧来加速污泥的氧化分解过程，进而降解废水中有机污染物的含量。
- 污泥氧化还能使重金属离子以氧化态存在，降低其对环境和人体的危害。
2. 电化学氧化还原技术- 电化学氧化还原技术通过电流驱动氧化还原反应，可高效地分解废水中的有机物质和无机物质。
- 氧化还原反应过程中，电解质与污水中的污染物发生反应，并经过电解过程进一步降解。
3. 光催化氧化还原技术- 光催化氧化还原技术将光能转化为化学能，使得废水中的有机污染物在光的作用下进行降解。
- 该技术使用的光催化剂激发氧化还原反应，可以有效降解污水中的有机物，减少对环境的污染。
4. 化学氧化还原技术- 化学氧化还原技术通过添加氧化剂（如臭氧、高锰酸钾等）来加速废水中污染物的氧化反应。
- 化学氧化还原技术能够较快地将有机物氧化为无机物，使废水处理效果更为显著。
5. 生物氧化还原技术- 生物氧化还原技术通过利用微生物的作用，将废水中的有机污染物转化为无机物。
- 这种技术对于有机废水处理效果好，处理过程中无二次污染，并且节能环保。
三、氧化还原技术的优势和挑战1. 优势- 氧化还原技术具有高效和快速的特点，能够有效地降解有机污染物。
- 多种氧化还原技术可以根据实际需要进行选择和组合，提高废水处理的综合效果。
2. 挑战- 氧化还原技术的应用需要充足的能源和设备，投资成本较高。
- 在实际应用中，不同的污水处理场合可能需要不同的氧化还原技术，技术选择和操作较为复杂。
给排水工艺中的氧化还原技术
给排水工艺中的氧化还原技术氧化还原技术在给排水工艺中的应用随着工业和城市化的发展，污水处理成为了一项重要的环境保护任务。
给排水工艺中的氧化还原技术，以其高效、可靠的特点，成为了处理工业和生活污水的主要方法之一。
本文将介绍氧化还原技术在给排水工艺中的应用，以及对环境保护的重要意义。
一、氧化还原技术简介氧化还原技术是利用氧化剂来氧化有机物，或者利用还原剂来还原无机物的一种技术。
在给排水工艺中，常见的氧化剂包括臭氧、过氧化氢等，还原剂包括亚硫酸盐、亚铁离子等。
氧化还原反应能够将有机物降解为无害的无机物或者较低毒性的化合物，从而达到净化水质的目的。
二、氧化还原技术在污水处理中的应用1. 化学氧化化学氧化是氧化还原技术中的一种常用方法。
它通过添加化学氧化剂来氧化有机物，进而使其分解降解。
常见的化学氧化剂有臭氧、过氧化氢等。
化学氧化能够有效降解污水中的有机物，提高水质的净化效果。
2. 电化学氧化电化学氧化是利用电解设备产生的氧化电位来氧化有机物的一种方法。
它主要通过两种电极之间的电解反应来实现有机物的降解。
电化学氧化具有反应速度快、能耗低、操作简单等优点，在工业废水处理中得到了广泛应用。
3. 生物电化学氧化生物电化学氧化结合了生物处理和电化学处理的特点。
它利用微生物在电极上的代谢活动，将有机物氧化分解为无机物。
生物电化学氧化技术具有效果好、能耗低的特点，在处理有机废水中表现出良好的应用前景。
三、氧化还原技术在给排水工艺中的意义1. 提高水质氧化还原技术能够有效地将有机物降解为无害的无机物或者较低毒性的化合物，从而提高水质。
在给排水处理中应用氧化还原技术，可以有效去除水中的有机物、重金属等污染物，保障水环境的健康。
2. 减少对环境的污染氧化还原技术具有高效、可靠的特点，可以对污水进行有效处理，减少对环境的污染。
通过合理应用氧化还原技术，可以将污水中的有害物质转化为无害物质，从而减少对环境的负面影响。
3. 节约资源传统的污水处理方法常常需要大量的化学药剂和能源，而氧化还原技术则相对节约资源。
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A + O 2
K 1
C
K 2 B + O 2
K 3
图 1 3 7 反 应 动 力 学 模 型
第十三章 氧化还原
废 水
2
1 3 水
4
蒸 汽
已 氧 化 的 液 体
5
10
9
空 气
废 气
6
8
7
图 13-8 湿 式 氧 化 系 统 工 艺 流 程
1----贮 存 罐 ； 2， 5----分 离 器 ； 3----反 应 器 ； 4----再 沸 器 ； 6----循 环 泵 ； 7----透 平 机 ； 8----空 压 机 ； 9----热 交 换 器 ； 10----高 压 泵
R O ROO 2
ROO RH ROOH R ROOH RO H O
ROOH R RO H O 2
湿式氧化基本流程动画
第十三章 氧化还原
2.湿式空气氧化反应动力学 3.湿式氧化的主要影响因素 1). 温度 2). 压力 3). 反应时间 4). 废水性质 4.湿式氧化工艺 (如图13-8) 5.湿式氧化法的应用 1). 处理农药废水 2). 处理含酚废水 3). 处理染料废水 4). 处理污泥
第十三章 氧化还原
13.2.5光化学氧化法
1、光化学理论 所谓光化学反应，就是在光的作用下进行的化学反应。光化学 反应需要分子吸收特定波长的电磁辐射，受激产生分子激发态，之 后才会发生化学变化到一个稳定的状态，或者变成引发热反应的中 间化学产物。利用光化学反应治理污染，包括无催化剂和有催化剂 参与的光化学氧化。 2.光催化反应器 目前对光催化反应器尚无明确分类，按照光催化剂的存在形 式，可将反应器分为悬浆液体系和负载型两大类。悬浆液体系有 分批处理型。负载型光催化反应器按其床层状态，又可分为固定 床型和流化床型两种。
2 2 Fe O 3 H O 2 Fe ( OH ) 3 2 3
CN O CNO O 3 2
2 3 Mn 4 O 3 Mn O 3 4
3 CN O 3 CNO 3
2 3 Mn 2 O 3 MnO 3 2
臭氧消毒系统
第十三章 氧化还原
3.稳定化二氧化氯的制备 稳定化二氧化氯主要是将二氧化氯气体稳定于惰性溶 液中，形成含二氧化氯有效成分浓度在2%以上的产品。稳 定化二氧化氯的生产关键是稳定剂的选择，稳定剂主要由 碳酸盐、过碳酸盐、硼酸盐、过硼酸盐等，其中由于碳酸 盐价格便宜、来源方便，是最常用的稳定剂。
氯氧化系统(1)
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
3). 消毒 臭氧是非常有效的消毒剂。各种常用消毒剂的效果按以下顺序排 列： O3>ClO2>HOCl>OCl->NHCl2>NH2Cl 臭氧杀菌效果好、速度快，而且对消灭病毒也很有效。臭氧消毒 的效果主要决定于接触设备出口处的剩余量和接触时间，其受pH 值、水温及水中氨量的影响较小。但也有一定的选择性，如绿霉 菌、青霉菌之类对臭氧具有抗药性，需较长时间才能杀死它们。 4.臭氧氧化工艺的应用 臭氧可以用来对汽车制造厂综合废水（一级处理后的出水）进行 深度处理，且处理效果明显；臭氧对印染废水的CODCr值去除率 不高，而对色度的去除效果显著，与传统的氯气氧化、吸附、混 凝等脱色方法相比，用臭氧脱色有着脱色程度高、无二次污染等 优点。
图13-5
混凝沉淀-二氧化氯氧化法处理印染废水工艺流程
第十三章 氧化还原
13.2.4湿式氧化法
1.湿式氧化基本原理 湿式氧化法（Wet Air Oxidation，简称WAO）是在高温、 高压下，利用氧化剂将废水中的有机物氧化成二氧化碳和水， 从而达到去除污染物的目的。与常规方法相比，具有适用范 围广、处理效率高、极少有二次污染、氧化速率快、可回收 能量及有用物料等特点，因而受到了世界各国科研人员的广 泛重视，是一项很有发展前途的水处理方法。 RH O R HOO 2 2RH O 2R H O 2 2 2
ClO H O HClO HCl 2 2 3
2ClO Cl 2O 2 2 2
Cl H O HCl HClO 2 2
HCl Cl H O 2 2
HClO Cl H O HClO HCl 2 2 2 3
第十三章 氧化还原
对芳烃类有机物，其降解变化可分为三个阶段： 1）反应阶段初期，首先出现苯环的羟基化合物，如邻苯二酚、对苯二酚、 对苯醌； 2）第二阶段出现的产物是苯环结构破坏后的二元酸，开始以顺丁烯二酸为 主，浓度较高，随着氧化进程逐渐深入，碳链继续断开，生成小分子的羧 酸，如草酸和甲酸，并以草酸为主； 3）第三阶段为深度氧化阶段，苯环类有机物→苯环烃基化→开环生成羧酸 →二氧化碳。对苯酚、邻氯苯酚、苯胺的二氧化氯催化反应出水进行液相 色谱分析来定性地确定芳烃类有机物的中间产物。 2.二氧化氯的制备 二氧化氯的制备方法主要分为两大类：化学法和隔膜电解法
第十三章 氧化还原
3.光电催化反应 光电催化反应可以看作是光催化和电催化反应的特例， 同时具有光、电催化的特点。它是在光照下在具有不同类 型（电子和离子）电导的两个导体的界面上进行的一种催 化过程。
复 合 膜 eCB TiO2 VB hv h+ OH． e-
Pt e.O2O2
图 13-9 光 电 催 化 原 理 示 意 图
第十三章 氧化还原
2.8 2.4 2 1.6 1.2 0.8 0.4 0 0 20 40 60 时间/min 80 100
臭氧浓度/（mg/L）
图13-2 臭氧在蒸馏水中的分解速率
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。
第十三章 氧化还原
13.2高级氧化
13.2.1臭氧氧化法
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
3 O 144 . 45 kJ 3 O 2 2
（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。
1). 化学法
2NaClO 2H SO 2HClO 2NaHSO 3 2 4 3 4
2 H ClO SO 2 ClO H SO 3 2 2 2 4
第十三章 氧化还原
2 NaClO 2 HCl H SO 2 ClO Cl 2 NaSO 2 H O 3 2 4 2 2 4 2
2 NaClO 4 H SO CH OH 4 ClO HCOOH 4 NaSO 3 H O 3 2 4 3 2 4 2
2 NaClO Cl 2 ClO 2 NaCl 3 2 2
2). 隔膜电解法 该工艺以食盐溶液为电解液，在电场作用下，阳极室内氯离子 在阳极失去电子不仅生成氯气，而且在中性电极的作用下，生 成二氧化氯和过氧化氢等。
2 2 Cl 5 Mn O 6 H O 5 MnO 12 H 2 Cl 2 2 2
5). 在水处理其他领域内的应用
废水
隔栅 混凝剂 调节池 混凝沉淀池
1/3 水
三 角 堰
ClO2反应器
二沉池A
二沉池B
上清液（排放）
污泥池 污泥干化池 上清液 污泥浓缩罐 板框压滤机 干污泥（排放）
空气氧化处理含硫废水氧化装置
第十三章 氧化还原
13.2.3二氧化氯氧化法
1.二氧化氯的主要物理化学性质 二氧化氯是一种黄绿色气体，具有与氯相似的刺激性气味， 沸点11℃，凝固点-59℃，极不稳定，在空气中浓度为10%时 就有可能爆炸。二氧化氯易溶于水，溶解度约为氯的5倍，在 室温4kPa分压下溶解度为2.9g/L。
4.二氧化氯在水处理中的应用 1). 水的消毒剂 2). 对THM的控制 3). 对水中酚类化合物的破坏 4). 氧化饮用水中的铁离子和锰离子
ClO 5 Fe ( HCO ) 13 H O 5 Fe ( OH ) 10 CO 21 H Cl 2 2 2 2 3 2
CH CH O CH COCH H O 3 2 3 3 2 2 2
第十三章 氧化还原
3.过氧化氢在水处理中的应用 1).Fenton试剂 Fenton试剂是亚铁离子和过氧化氢的组合，该试剂作为强氧 化剂的应用已具有一百多年的历史，在精细化工、医药化工、医 药卫生、环境污染治理等方面得到广泛的应用。
第十三章 氧化还原
13.2.2过氧化氢氧化法
1.过氧化氢的主要物理化学特性 纯过氧化氢是淡蓝色粘稠液体，熔点-0.43℃，沸点150.2℃。 在0℃时液体的密度是1.4649g/min，它的物理性质和水相似，它有 较高的介电常数。所以，不论纯过氧化氢或是它的水溶液都是一些 盐的离子化溶剂。过氧化氢可以任何比例与水混溶，过氧化氢也溶 解在包括醇、醚、酯等有机溶剂中。 2.过氧化氢的制备 从1945年起，利用有机物的自动氧化过程，使氧气还原成 过氧化氢。在工业生产上有两种方法：异丙醇法和蒽醌法。