氧化還原法在處理化工廢水中的應(yīng)用

曲　江　張海榮

（中煤陜西榆林能源化工有限公司陜西榆林719111）

氧化還原法在處理化工廢水中的應(yīng)用

曲江張海榮

（中煤陜西榆林能源化工有限公司陜西榆林719111）

水污染是環(huán)境污染中非常重要的一個(gè)方面，化工生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生較多的工業(yè)廢水，本文首先這對化工生產(chǎn)中的工業(yè)廢水進(jìn)行了分析，隨后分析了氧化還原法的原理以及在化工廢水中的處理應(yīng)用，目的是提高化工廢水的處理效率，從而降低廢水的污染。

氧化還原法；處理；化工廢水；應(yīng)用

化工廢水的處理方法較多，在化工廢水中，金屬離子以及其他有機(jī)物是化工廢水的主要成分，采用氧化還原的方法能夠有效的降低廢水中的污染成分，從而最大程度的降低化工廢水的污染，本文針對氧化還原法在化工廢水中的處理和應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的分析和探索。

1　氧化還原的原理

在化工廢水中，含有許多的有機(jī)物以及無機(jī)物，通過有效的化學(xué)反應(yīng)能夠?qū)⑵溥M(jìn)行氧化或者是還原，這樣能夠?qū)⒂卸镜奈镔|(zhì)轉(zhuǎn)化成天然物質(zhì)或者是無毒物，或者是將水中的物質(zhì)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，從而能夠形成可以從水中分離的形態(tài)，最終達(dá)到處理的效果。

針對氧化還原反應(yīng)而言，其實(shí)質(zhì)是無機(jī)物以及有機(jī)物在反應(yīng)的過程中，元素以及原子有電子的得失，最終引起化合價(jià)的升高或者是降低，在廢水處理中常見的氧化劑包括有氣態(tài)O2、Cl2、O3、漂白粉、高錳酸鉀等。在水中常用的還原劑有:鐵屑、鋅粉、硼氫化鈉、硫酸亞鐵、二氧化硫等。

2　氧化的方法和類型

2.1空氣(及純氧)氧化法

氧由于有特殊的物理結(jié)構(gòu)，因此氧具有非常強(qiáng)的氧化性，氧的氧化性隨著pH值的變化會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的變化，pH值降低的過程中，氧的氧化性明顯增強(qiáng)，但是由于在反應(yīng)的過程中，氧氣的活化能很高，導(dǎo)致了氧在反應(yīng)的過程中速率較慢。因此在這個(gè)過程中，常常需要催化劑，或者是在高溫和高壓的條件進(jìn)行，這樣能夠大大的提高氧化性能，而且氧化的速率將會(huì)有非常明顯的提高，但是采用純氧雖然在一定程度上有非常高的效率，但是由于受到了成本的限制，因此受到了限制，在實(shí)際的使用中受到了限制。

2.2臭氧氧化法

臭氧就有較強(qiáng)的氧化性，在很多理想的條件環(huán)境中，臭氧能夠?qū)⒋蠖鄶?shù)溶液中的單質(zhì)進(jìn)行氧化，并且能夠氧化成最高的狀態(tài)，因此臭氧在實(shí)際工業(yè)廢水的處理中非常常見，這是因此臭氧具有較強(qiáng)的氧化作用，能夠?qū)⑺械挠袡C(jī)物進(jìn)行釋放，并且臭氧具有較強(qiáng)的殺菌作用，在較為理想的環(huán)境條件下，臭氧具有較高的效率，雖然臭氧在反應(yīng)的過程中具有反應(yīng)較為完全、速率較高以及不產(chǎn)生污染的優(yōu)點(diǎn)，但是在實(shí)際的從操作過程中，由于臭氧不穩(wěn)定，而且制備起來非常的復(fù)雜，因此目前工業(yè)上都是采用空氣干燥的方法或者是采用氧氣經(jīng)過無聲的放電方法進(jìn)行制備。

而水中的臭氧都是采用混合發(fā)生器進(jìn)行，一方面反應(yīng)器能夠促進(jìn)能夠保證水和臭氧能夠充分的接觸，使得擴(kuò)散較為均勻，另外一方面由于振蕩作用，使得反應(yīng)較為充分。另外由于臭氧具有較大的腐蝕性，因此在實(shí)際化工廢水的處理過程中，需要增加管道的抗腐蝕的能力，從而最大程度的提高設(shè)備的使用壽命。

2.3氯氧化法

在諸多的氧化劑中，氯是最為普遍的氧化劑，采用氯的氧化方法能夠快速的對水中的污染物進(jìn)行氧化，在實(shí)際操作的過程中，常見的藥劑主要包括氯氣，高氯酸以及相應(yīng)的鈉鹽和鈣鹽。在實(shí)際的操作過程中，次氯酸是最為常見的含氯氧化劑。

3　還原法

在硝酸鹽的消除中有非常多的運(yùn)用。首先，廢水中的硝酸鹽在固定床銅催化劑上被還原劑肼水合物還原成亞硝酸鹽，副產(chǎn)物氨被汽提出溶液，亞硝酸鹽被還原劑氨磺酸還原成氮?dú)狻Ｆ浯芜€原反應(yīng)還可以采用鈀催化劑將亞硝酸鹽還原成氮?dú)猓碑a(chǎn)氫氧化鈉。中試結(jié)果表明，采用該法可將廢水中氮的質(zhì)量濃度從4500mg／L降至40mg／L。

4　氧化還原法在處理化工廢水中的應(yīng)用

4.1空氣氧化除硫

采用空氣氧化法的手段能夠有效的出去廢水中的硫，在水中，硫化物主要是以鈉鹽或者是銨鹽的化合態(tài)的形式存在于廢水中，同時(shí)在酸性的水中，存在一定形式的H2S，例如在水中，存在較多形態(tài)的，Na2S、NaHS、(NH4)2S、NH4HS。在酸性廢水中,有時(shí)還存在著H2S。在還原性較強(qiáng)的堿性溶液中,空氣氧化法效果較好。在反應(yīng)的過程中，基本上都是采用以下步驟進(jìn)行完成的：

空氣脫硫的裝置基本上都是在封閉的塔中進(jìn)行的，例如某化工廠的含脫硫廢水的噴射裝置在進(jìn)入混合器以后，進(jìn)入脫硫塔后然后分為4段，每一段的高度為3m，這樣的設(shè)計(jì)能夠有效的將氣、廢水以及內(nèi)部的物體進(jìn)行有效的混合，從而最大程度的提高反應(yīng)的效率。

4.2臭氧法處理含酚廢水

由于酚有較強(qiáng)的毒性，因此酚在臭氧氧化的過程中，需要有較高的工藝設(shè)備，但是由于酚和臭氧反應(yīng)的時(shí)間較快，而且其中的苯環(huán)很容易被打斷，因此起到了良好的降解作用，在一些工業(yè)廢水中，臭氧氧化能夠取得較的效果。

5　結(jié)語

綜上所述，隨著人們對于環(huán)境污染的重視，在進(jìn)行廢水處理的過程中，相應(yīng)的氧化還原法在使用的過程中非常的普遍，本文針對常見氧化還原法的原理以及相應(yīng)的應(yīng)用進(jìn)行了分析，目的是提高化工廢水處理的效率，更好的用于工業(yè)生產(chǎn)和控制環(huán)境污染。

[1]陸朝陽,尹德強(qiáng),林鋒,等.自催化氧化還原技術(shù)處理PCB絡(luò)合廢水試驗(yàn)研究[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2015(02).

[2]鄭巖.氧化還原法在處理化工廢水中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究:電子版,2014.

[3]汪昀,丁逸峰,季春.氧化還原法在處理含油廢水中的應(yīng)用[J].科技風(fēng),2014(18):79-79.