氧化还原电位资料
氧化还原电位

氧化还原电位:理解溶液氧化还原能力的关键指标氧化还原电位是一种用于衡量溶液中氧化还原能力的物理量。
它反映了溶液中电子转移的倾向性,可用于判断化学反应的可能性。
本文将介绍氧化还原电位的基本概念、测量方法、数值分析以及应用领域。
一、基本概念氧化还原电位(Redox Potential)是指溶液中氧化剂和还原剂之间的电势差。
它反映了溶液中电子转移的倾向性,即氧化还原反应的容易程度。
在标准温度和压力下,氧化还原电位以伏特(V)为单位表示。
二、测量方法氧化还原电位的测量通常使用电极法。
该方法通过插入一个适当的电极到溶液中,测量电极与参考电极之间的电势差。
常用的电极法包括线性伏安法、循环伏安法和脉冲伏安法等。
其中,线性伏安法是最常用的一种,它通过线性扫描电压,测量电流响应,从而得到氧化还原电位。
三、数值分析氧化还原电位的数值分析对于理解溶液中的氧化还原反应至关重要。
通过测量不同物质在相同条件下的氧化还原电位,可以判断它们之间发生氧化还原反应的可能性。
通常,氧化还原电位较高的物质具有较高的氧化能力,而还原电位较低的物质具有较高的还原能力。
此外,还可以通过比较不同物质在相同条件下的氧化还原电位,评估它们的稳定性以及反应活性。
四、应用领域氧化还原电位在许多领域都有广泛的应用,如环境科学、生物医学、电化学工业等。
在环境科学中,氧化还原电位可用于评估水体和土壤中污染物的迁移转化规律。
在生物医学中,氧化还原电位可用于研究生物体内的氧化应激过程以及相关疾病的发生机制。
在电化学工业中,氧化还原电位可用于优化电池和燃料电池等能源设备的性能。
总之,氧化还原电位是一种重要的物理量,可用于衡量溶液中氧化还原反应的倾向性。
通过对其数值进行分析,可以判断化学反应的可能性以及相关物质的稳定性。
氧化还原电位在环境科学、生物医学、电化学工业等领域具有广泛的应用前景。
化学反应中的氧化还原电位与电极

化学反应中的氧化还原电位与电极氧化还原反应是化学反应中非常重要的一种类型。
在氧化还原反应中,电子的转移导致了原子或离子的氧化和还原。
这种电子转移过程涉及到电极和氧化还原电位的概念。
一、电极电极是指在氧化还原反应中起着电子转移的作用的物质。
电极分为两种类型,即负极和正极。
负极又称为还原电极,它是氧化还原反应中接受电子的地方,通常是由还原剂构成。
正极又称为氧化电极,它是氧化还原反应中提供电子的地方,通常是由氧化剂构成。
二、氧化还原电位氧化还原电位是评估氧化还原反应中电子转移的能力的物理量。
它反映了氧化剂和还原剂进行氧化还原反应的趋势和力量。
氧化还原电位用E表示,单位为伏特(V)。
氧化还原电位是通过比较参与氧化还原反应的两种物质在标准状态下的电极电势差来确定的。
标准氧化还原电位用E°表示,单位仍然是伏特(V)。
在标准氧化还原电位中,参与反应的物种的浓度被规定为1mol/L,在温度为298K的情况下进行测量。
三、氧化还原电位与反应方向根据氧化还原电位的值,可以判断氧化还原反应的方向。
当两个物质的氧化还原电位的差值(ΔE)大于0时,反应会向着具有较正电位的物质发生。
反之,当ΔE小于0时,反应会向着具有较负电位的物质发生。
根据这个原理,可以预测氧化还原反应的进行方向,并判断哪个物质是氧化剂,哪个物质是还原剂。
氧化剂是具有较正氧化还原电位的物质,它会接受电子。
还原剂是具有较负氧化还原电位的物质,它会提供电子。
四、应用氧化还原电位在许多化学反应中具有重要的应用价值。
它可以用于计算电池电势,评估电池的性能。
电池电势是通过将正极和负极的氧化还原电位之差(ΔE)计算得到的。
较大的电势差意味着更强的电池,因为它产生了更大的电流。
此外,氧化还原电位还可以用于研究化学反应的速率。
具有较大氧化还原电位差的氧化还原反应通常具有更快的速率,因为电子的转移更容易发生。
总结:化学反应中的氧化还原电位与电极密切相关。
电极在氧化还原反应中起着电子转移的作用,其中氧化电极提供电子,还原电极接受电子。
氧化还原电位

[转贴]氧化还原电位及其实际意义氧化还原电位是水质中一个重要指标,它虽然不能独立反应水质的好坏,但是能够综合其他水质指标来反应水族系统中的生态环境。
什么是氧化还原电位呢?在水中,每一种物质都有其独自的氧化还原特性。
简单的,我们可以理解为:在微观上,每一种不同的物质都有一定的氧化-还原能力,这些氧化还原性不同的物质能够相互影响,最终构成了一定的宏观氧化还原性。
所谓的氧化还原电位就是用来反应水溶液中所有物质反应出来的宏观氧化-还原性。
氧化还原电位越高,氧化性越强,电位越低,氧化性越弱。
电位为正表示溶液显示出一定的氧化性,为负则说明溶液显示出还原性。
我们的过滤系统,除去反硝化,实际都是一种氧化性的生化过滤装置。
对于有机物来说,微生物通过氧化作用断开较长的碳链(或者打开各种碳环),再经过复杂的生化过程最终将各种不同形式的有机碳氧化为二氧化碳;同时,这些氧化作用还将氮、磷、硫等物质从相应的碳键上断开,形成相应的无机物。
对于无机物来说,微生物通过氧化作用将低价态的无机物质氧化为高价态物质。
这就是氧化性生化过滤的实质(这里我们只关心那些被微生物氧化分解的物质,而不关心那些被微生物吸收、同化的物质)。
可以看到,在生化过滤的同时,水中物质不断被氧化。
生化氧化的过程伴随着氧化产物的不断生成,于是在宏观上来看,氧化还原电位是不断被提高的。
因此,从这个角度上看,氧化还原点位越高,显示出水中的污染物质被过滤得越彻底。
回到我们始终关注的一个焦点——无机氮上,从无机氮的产生和转化过程就能很容易看出氧化还原点位所表征的意义。
无机氮的来源是有机氮,比如蛋白质(氨基酸缩聚物)、杂环化物(碳、氮共同构成的环)、重氮、偶氮化物(含有氮-氮三键和氮-氮双键的物质)等。
由于这些有机氮都是还原性的(这些物质的化学键不饱合或者不够饱和,键能不够大,能够与氧形成更饱和、更稳定的化学键,因此认为他们具有还原性),容易被氧化,因此显示出较低的氧化还原电位。
氧化还原电位的测定

氧化还原电位的测定
氧化还原电位是指在标准状态下,氧化还原反应中氧化剂和还原剂之间的电势差。
它是衡量氧化还原反应进行方向和速率的重要物理量。
氧化还原电位的测定方法有多种,下面将分章节介绍。
一、标准氢电极法
标准氢电极法是测定氧化还原电位的基本方法之一。
它利用氢离子在电极表面的还原和氧化反应,将氢离子的还原电极电位定义为0V。
在实验中,将待测电极与标准氢电极连接,通过测量两电极间的电势差来计算待测电极的氧化还原电位。
二、电动势法
电动势法是测定氧化还原电位的常用方法之一。
它利用待测电极与参比电极间的电势差来计算待测电极的氧化还原电位。
参比电极的选择要符合一定的条件,如电极电势稳定、与待测电极反应不发生干扰等。
常用的参比电极有银/银氯化物电极、铜/铜离子电极等。
三、旋转圆盘电极法
旋转圆盘电极法是一种高精度的氧化还原电位测定方法。
它利用旋转电极的运动
来消除扩散层的影响,提高电极反应速率和电极电流,从而提高测量精度。
在实验中,将待测电极固定在旋转圆盘上,通过旋转圆盘和电极的转速、电极面积等参数来计算待测电极的氧化还原电位。
四、扫描电位法
扫描电位法是一种快速测定氧化还原电位的方法。
它利用电位扫描器对待测电极施加一定的电位扫描范围,通过记录电极电流和电位随时间的变化曲线来计算待测电极的氧化还原电位。
扫描电位法测量速度快、精度高,但需要对电极的响应速度、扫描速度等参数进行精细调节。
以上是氧化还原电位测定的几种常用方法,它们各有优缺点,可以根据实验需要选择合适的方法进行测量。
化学反应中的氧化还原电位

化学反应中的氧化还原电位氧化还原反应是化学反应中常见的一类反应,涉及到电子的转移过程。
在氧化还原反应中,参与反应的物质会发生电荷的转移,其中一种物质将电子失去,被氧化,而另一种物质则接受电子,被还原。
为了描述氧化还原反应的强弱程度,引入了氧化还原电位的概念。
一、氧化还原电位的定义氧化还原电位(E°)定义为在标准状态下,氧化剂和还原剂之间发生氧化还原反应时的电势差。
标准状态是指溶液中所有的离子活度均为1M,气体分压为1 atm,温度为298K。
氧化还原电势表示了反应进行的驱动力大小,正值表示反应向右进行(氧化剂优势),负值表示反应向左进行(还原剂优势)。
二、计算氧化还原电位的方法氧化还原电位可以通过实验测定或者利用标准电位表进行计算。
标准电位表是根据实验测定得到的,其中最常用的是标准氢电极(SHE)的电位被定义为0V,其他物质相对于标准氢电极而言的电位被称为标准氧化还原电位。
计算氧化还原反应的标准电位时,根据反应的基本性质和反应的构成,可以采用以下两种规则:1. 根据氧化剂的性质:强氧化剂的标准电位较高,弱氧化剂的标准电位较低;2. 根据反应的构成:反应中,氧化反应和还原反应都是可逆反应,因此氧化还原反应的反应电位之和等于零。
通过这两种规则,可以计算出多种氧化还原反应的电位。
三、氧化还原电位的应用1. 反应的驱动力:氧化还原电位可以判断反应的驱动力大小,正值表示反应进行的趋势,负值表示反应反方向进行的趋势。
根据氧化还原电位的大小,可以预测电池的工作原理和产生的电压。
2. 确定氧化还原物质的强弱:通过比较不同物质的氧化还原电位,可以确定其强弱性质。
较高的氧化还原电位表明物质是较好的氧化剂,而较低的氧化还原电位则表明物质是较好的还原剂。
3. 制定氧化还原反应条件:氧化还原电位的大小可以帮助人们制定适当的反应条件。
例如,在电化学合成中,如果需要较高的还原反应活性,则可以选择较低的氧化还原电位的还原剂。
氧化还原电位检测标准

氧化还原电位检测标准
氧化还原电位(ORP)是描述溶液中电化学反应状态的一个参数,它是指在固定温度和压力下,溶液中氧化还原物质的还原能力相对于
标准氢电极的还原能力的电位差。
一般来说,ORP的值越高,溶液中的氧化剂越强,反之则越为还原性。
在不同的领域,针对ORP的标准也不尽相同。
例如,在饮用水处
理中,根据美国环境保护署(EPA)的标准,正常饮用水的ORP应该在
+200mV到+400mV之间;而在温泉浴场,一般认为水的ORP值应该在-200mV到-400mV之间。
此外,不同溶液的ORP还受到pH值的影响,因此在测量时需要
同时考虑pH值。
在实际应用中,可以选用氧化还原电极来测量ORP值,这种电极反应迅速,准确度较高,并可以长时间稳定使用。
总之,针对不同应用领域,需要依照相应的标准来测定ORP值,
并在测量时注意控制pH值以保证结果准确可靠。
氧气氧化还原电位值

氧气氧化还原电位值
氧气氧化还原电位值是指在标准状态下,氧气参与的氧化还原反应中,氧气还原成水的电位值。
它是一个重要的物理化学参数,可以用来描
述氧化还原反应的强弱和方向性。
氧气氧化还原电位值的计算公式为:E°(O2/H2O) = E°(H2O/H+) - E°(O2/H+)
其中,E°(H2O/H+)为标准氢电极电位,通常取为0V;E°(O2/H+)为
氧气在标准状态下与氢离子反应的标准电位,为+0.82V。
通过计算可得,氧气氧化还原电位值为+1.23V。
这意味着,氧气具有很强的氧化能力,可以将许多物质氧化成更高的氧化态。
氧气氧化还原电位值的应用非常广泛。
在生物体内,氧气参与许多重
要的氧化还原反应,如细胞呼吸和光合作用等。
在工业生产中,氧气
也被广泛应用于氧化反应、燃烧反应和氧化还原催化反应等领域。
此外,氧气氧化还原电位值还可以用来预测氧化还原反应的方向性和
强弱。
如果某个物质的氧化还原电位值比氧气氧化还原电位值更高,
那么它就可以将氧气氧化成水;反之,如果它的氧化还原电位值比氧
气氧化还原电位值更低,那么它就会被氧气氧化。
总之,氧气氧化还原电位值是一个重要的物理化学参数,它可以用来描述氧化还原反应的强弱和方向性,具有广泛的应用价值。
氧化还原电位 zeta电位-概述说明以及解释

氧化还原电位zeta电位-概述说明以及解释1.引言1.1 概述氧化还原电位和Zeta电位是物理化学中两个重要的概念,它们在分析溶液中粒子表面电荷状态以及溶液中离子的活性等方面起着关键作用。
氧化还原电位是描述化学反应中电子转移的能力和趋势的参数,通常用于表征物质的氧化还原性质。
而Zeta电位则是描述分散系统中粒子表面电荷状态的参数,能够影响粒子间的相互作用及其在溶液中的稳定性。
本文将从氧化还原电位和Zeta电位的定义、测量方法、物理意义等方面进行详细的介绍和比较。
通过对这两个概念的深入理解,我们可以更好地掌握溶液中粒子的行为规律,为相关领域的研究和应用提供重要参考和指导。
1.2 文章结构:本文将首先介绍氧化还原电位和Zeta电位的概念及其在化学领域中的重要性。
接着对这两个概念进行详细的解释和比较,分析它们各自的特点和应用领域。
最后,我们将总结本文的主要内容,并强调氧化还原电位和Zeta电位在实际应用中的价值和未来的发展前景。
通过本文的阐述,读者将能够更清晰地理解这两个概念的意义和作用,为相关研究和应用提供参考和指导。
1.3 目的本文的目的在于探讨和比较氧化还原电位和Zeta电位两种重要的电化学概念。
通过深入理解这两种电位的含义、测量方法和应用领域,我们可以更好地理解物质在化学反应和生物过程中的电化学行为。
具体来说,我们将重点介绍氧化还原电位和Zeta电位的定义、测量原理以及在实际应用中的差异和联系。
通过对这两种电位的比较分析,可以帮助读者更好地理解它们在不同领域的应用,提高电化学实验的准确性和可靠性。
通过本文的阐述,我们希望读者能够对氧化还原电位和Zeta电位有一个清晰的认识,为相关领域的研究和应用提供参考和指导。
同时,我们也希望能够激发读者对电化学领域的兴趣,为未来的研究和发展做出贡献。
2.正文2.1 氧化还原电位:在化学和生物化学领域中,氧化还原电位是指物质发生氧化还原反应时产生的电势差。
氧化还原电位通常用E表示,单位为伏特(V)或是以毫伏(mV)为单位。
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氧化还原电位第一节 概 述化学氧化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。
按照污染物的净化原理,氧化还原处理方法包括药剂法、电化学法(电解)和光化学法三大类。
在选择处理药剂和方法时,应当遵循下面一些原则:①处理效果好,反应产物无毒无害,不需进行二次处理。
②处理费用合理,所需药剂与材料易得。
②操作特性好,在常温和较宽的pH 值范围内具有较快的反应速度;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。
④与前后处理工序的目标一致,搭配方便。
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。
简单无机物的化学氧化还原过程的实质是电子转移。
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。
许多种物质的标准电极电位θE 值可以在化学书中查到(本书引用还原电位)。
θE 值愈大,物质的氧化性愈强,θE 值愈小,其还原性愈强。
例如,()V S S E 36.1//2=-θ,其氧化态Cl 2转化为Cl -时,可以作为较强的氧化剂。
相反,()V S S E 48.0//2-=-θ,其还原态S 2-转化为氧化态S 时,可以作为较强的还原剂。
两个电对的电位差愈大,氧化还原反应进行得越完全。
标准电极电位θE 是在标准状况下测定的,但在实际应用中,反应条件往往与标准状况不同,在实际的物质浓度、温度和pH 值条件下,物质的氧化还原电位可用能斯特方程来计算:[][]还原态氧化态ln nF RT E E +=θ (6-1)式中n 为反应中电子转移的数目。
应用标准电极电位θE ,还可求出氧化还原反应的平衡常数K 和自由能变化ΔG θ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=RT nFE K θexp (6-2)K RT nFE G ln -=-=∆θθ (6—3)式(6-2),式(6-3)表明氧化还原反应在热力学上的可能性和进行的程度。
对于有机物的氧化还原过程,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,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而使有机物分解成简单的无机物如CO 2、H 2O 等的反应,可判断为氧化反应。
有机物氧化为简单无机物是逐步完成的,这个过程称为有机物的降解。
甲烷的降解大致经历下列步骤:无机物酸醛醇烷⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅+→→→→OH CO HCOOH O CH OH CH CH 22234复杂有机化合物的降解历程和中间产物更为复杂。
通常碳水化合物氧化的最终产物是CO 2和H 2O ,含氮有机物的氧化产物除CO 2和H 2O 外,还会有硝酸类产物,含硫的还会有硫酸类产物,含磷的还会有磷酸类产物。
各类有机物的可氧化性是不同的。
经验表明,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。
第二节 化学氧化法一、氧化剂投加化学氧化剂可以处理废水中的CN -、S 2-、Fe 2+、Mn 2+等离子。
采用的氧化剂包括下列几类。
①在接受电子后还原成负离子的中性分子,如Cl 2、O 2、O 3等。
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MnO 4中的Mn 7+变为Mn 2+,Fe 3+变为Fe 2+等。
二、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。
从热力学上分析,空气氧化法具有以下特点。
①电对O 2/O 2-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。
在强碱性溶液(pH =14)中,半反应式为--⇔++OH e O H O 44222,E θ=0.401V ;在中性(pH =7)和强酸性(pH=0)溶液中,半反应式为O H e H O 22244⇔++-+,E θ分别为0.815V 和l.229V 。
由此可见,降低pH 值,有利于空气氧化。
②在常温常压和中性pH 值条件下,分子氧O 2为弱氧化剂,反应性很低,故常用来处理易氧化的污染物、如S 2-、Fe 2+、Mn 2+等。
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。
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MnO 2沉淀物。
除铁的反应式为:()+++↓⇔++H OH Fe O H O Fe 4252/123222考虑水中的碱度作用,总反应式可写为: ()23223284284CO OH Fe O H O HCO Fe +↓→+++-+按此式计算,每氧化lmg/L Fe 2+,仅需O.143mg /L O 2。
实验表明,上述反应的动力学方程为[][][]2222O p OH Fe k dt Fe d -++= (6—4) 式中p O2为空气中的氧气分压。
由式(6-4)可知,氧化速度与羟离子浓度平方成正比。
即pH 值每升高1单位,氧化速度将加快100倍。
在pH ≤6.5条件下,氧化速度相当缓慢。
因此,当水中含CO 2浓度较高时,必须增大曝气量以驱除CO 2;当水中含有大量SO 42-时。
FeSO 4的水解将产生H 2SO 4,此时可用石灰进行硫化处理,同时曝气除铁。
式中速度常数k 为1.5×108L 2/(mol 2.Pa ·min)。
积分上式可求出在一定条件下达到指定去除率所需的氧化反应时间。
如当pH 分别为6.9和7.2,空气中氧分压为2×lO 4Pa ,水温20℃时,欲使Fe 2+去除90%,所需的时间分别为43和8min 。
地下水除锰比除铁困难。
实践证明,Mn 2+在pH =7左右的水中很难被溶解氧氧化成MnO 2,要使Mn 2+氧化,需将水的pH 值提高到9.5以上。
在pH=9.5,氧分压为O.1MPa 水温25℃时,欲使Mn 2+去除90%,需要反应50min 。
若利用空气代替氧气,即使总压力相同,反应时间需增加5倍。
可见,在相似条件下,二价锰的氧化速度明显慢于二价铁。
为了有效除锰,需要寻找催化剂或更强的氧化剂。
研究指出,MnO 2对Mn 2+的氧化具有催化作用.大致历程为氧化:()s MnO O Mn 222−→−++慢 吸附:()()s MnO Mn s MnO Mn 2222∙−→−+++快 氧化: ()22222MnO O s MnO Mn −−→−+∙-很慢据此开发了曝气过滤(或称曝气接触氧化)除锰工艺。
先将含锰地下水强烈曝气充氧,尽量地散去CO 2,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Mn 2+氧化成MnO 2,产物逐渐附着在滤料表面形成一层能起催化作用的活性滤膜,加速除锰过程。
MnO 2对Fe 2+氧化亦具催化作用,使Fe 2+的氧化速度大大加快。
72223O Mn MnO O MnO ∙→+ -++++→+∙+OH MnO Fe O H O Mn MnO Fe 43424232722当地下水中同时含Fe 2+、Mn 2+时,在输水系统中就有铁细菌生存。
铁细菌以水中CO 2为碳源,无机氮为氮源,靠氧化Fe 2+为Fe 3+而获得生命活动能量:kJ O H Fe O H Fe 2.712/14/12322++→+++++ 铁细菌进入滤器后,在滤料表面和池壁上接种繁殖,对Mn 2+的氧化起生物催化作用。
地下水除铁锰通常采用曝气-过滤流程。
曝气方式可采用莲蓬头喷淋水、水射器曝气、跌水曝气、空气压缩机充气、曝气塔等。
滤器可采用重力式或压力式,如无阀滤池、压力滤池等。
滤料粒径一般用O.6~2mm ,滤层厚度0.7~1.0m ,滤速10~20m/h 。
图6-1为适用于Fe 2+<10mg/L ,Mn 2+<1.5mg/L ,pH >6的地下水除铁锰流程。
当原水含铁锰量更大时,可采用多级曝气和多级过滤组合流程处理。
2.工业废水脱硫石油炼制厂、石油化工厂、皮革厂、制药厂等都排出大量含硫废水。
硫化物一般以钠盐或铵盐形式存在于废水中,如Na 2S ,NaHS ,(NH 4)2S ,NH 4HS 。
在酸性废水中,也以H 2S 形式存在。
当含硫量不很大,无回收价值时,可采用空气氧化法脱硫。
各种硫的标准电极电位如下:酸性溶液 4217.0324.02325.014.02SO H SO H O S S S H E −→−−→−−→−−−−→−-=θ 碱性溶液 --------−−→−−−→−−−→−−−→−2498.02358.023274.0508.02SO SO O S S S 由此可见,在酸性溶液中,各电对具有较弱的氧化能力;而在碱性溶液中,各电对具有较强的还原能力。
所以利用分子氧氧化硫化物,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无毒的硫代硫酸盐或硫酸盐:---+→++OH O S O H O S 222232222O H O S O AHS 223222+→+-O H SO OH O O S 2242232222+→++---由上述反应式可计算出,氧化1kg 硫化物为硫代硫酸盐,理论需氧量为1kg ,约相当于3.7m 3空气。
由于部分硫代硫酸盐(约10%)会进一步氧化为硫酸盐,使需氧量约增加到4.0m 3空气。
实际操作中供气量为理论值的2~3倍。
空气氧化脱硫在密闭的塔器(空塔、板式塔、填料塔)中进行。
图6-2为某炼油厂的废水氧化装置。
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。
增大气水比则气液的接触面积加大,有利于空气中的氧向水中扩散,加快氧化速度。