氧化还原PPT课件

2C2 lO C2 l2O 2 C2 lH2O HC H l ClO
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达标排放
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图 13-4 工 艺 流 程 图
1----硫 酸 铜 加 液 槽 ； 2----石 灰 乳 加 液 槽 ； 3----过 氧 化 氢 加 液 槽 ；
4----中 和 槽 ； 5----反 应 槽 ； 6----排 液 槽 ； 7----泵
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空气氧化处理含硫废水氧化装置
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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。
C2 l O H 2O HC 3H lO Cl
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。
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第十三章 氧化还原
13.2.2过氧化氢氧化法
第ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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
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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。
3M2n 2O33Mn2O
3M2n4O33Mn 4O
C N O 3 CN O 2
3CN O33CNO
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臭氧消毒系统
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第十三章 氧化还原
C N O O H H 2 O C3 2 O N3H
N3 H 3 O 3 2 N3 O 3 H 2O
C N 2 O H H 2 O C 2 O N 4 H
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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。
2 F2 eO 33 H 2O 2 F(O e)3H
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。
3 N 4 H 5 O 3 3 N 3 O 6 H 2 O
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CODCr和BOD5作为测定这些有机物的指标，臭氧在氧化这 些有机物的过程中，将生成一系列中间产物，这些中间产物的 CODCr和BOD5值有的比原反应物更高。
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。
C 3 2 C H O H 2 C 3 C H 3 O H 2 O C 2 H
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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。
F2 e H 2 O 2 F3 e O H OH F2 eO H F3 e OH
F3 e H 2 O 2 F2 e H 2 O H
F3e OH F(O e )3 H (胶)体
2).过氧化氢单独氧化
①产品稳定，储存时每年活性氧的损失低于1%；
②安全，没有腐蚀性，能较容易地处理液体;
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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。
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。
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第十三章 氧化还原
臭氧浓度/（mg/L）
2.8 2.4
2 1.6 1.2 0.8 0.4
0
0
20 40 60 80 100 时间/min
图13-2 臭氧在蒸馏水中的分解速率
③与水完全混溶，避免了溶解度的限制或排出泵产生气栓；
④无二次污染，能满足环保排放要求；
⑤氧化选择性高，特别是在适当条件下选择性更高。
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第十三章 氧化还原
4.过氧化氢氧化工艺的工业应用 1).淀粉厂废水处理
F e n to n 试 剂
石灰
废水
氧化池
絮凝池
砂滤池
图 13-3 工 业 化 流 程 图
2).含氰废水的处理
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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
O3 23O2 14.45kJ
（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。