氧化還原法處理工業廢水

       氧化（huà）還原法是指廢水（shuǐ）中的汙染物在處理過程中發生了氧化還原反應，使汙染物（wù）被氧化或（huò）者被還原，從而轉變為無毒無害的新（xīn）物質，達到處（chù）理的目的。在廢（fèi）水處理（lǐ）過程中常用的（de）氧（yǎng）化劑有空（kōng）氣、臭氧、氯氣、次氯化鈉，常見的還原劑有硫酸亞鐵、鐵（tiě）屑、亞硫酸氫鈉、硼氫化鈉。氧化還原法按照汙染物的淨化原理可以分為（wéi）藥劑法、電解法和聲光化學法。

　　1.化學氧化法（fǎ）。化學氧化法是利用臭氧、氯氣、高錳酸鉀、二氧化氯、過氧化氫等氧化劑將廢水中的汙染物氧化成二氧化碳和水的一種處理技術。由於（yú）此法要往廢水中注入大量的（de）氧（yǎng）化（huà）藥劑，致使其處（chù）理費用相對較高，但反應速度快，工藝簡單，可對（duì）廢水脫色、除臭，也可進行深度處理。臭氧氧化法不僅（jǐn）可以對廢水殺菌消毒，還可使水中的溶解氧（yǎng）增加，從而使廢（fèi）水的COD和BOD降低，因此，其可作為一種主要的廢水深度處理技術（shù）。氯氧化（huà）法由於氯的（de）氧化性，可對廢水（shuǐ）殺菌、消（xiāo）毒，目前已廣泛應用於含酚、含氰、含硫（liú）廢（fèi）水的（de）處理。

　　2.濕式氧化（huà）法。濕式氧化技（jì）術是在高溫、高壓條件下，用（yòng）氧氣或者（zhě）空氣中的氧（yǎng）氣來氧化（huà）廢水中的難（nán）降解有機物，使其氧化分解成易生化處理的小分子有機物和無（wú）機物的處理過程。與常規水處理（lǐ）法（fǎ）相比，該法（fǎ）具（jù）有應用範圍廣、高效（xiào）、快速、低汙染以及一定程度回收有用物料等優點。目（mù）前，濕式氧化法在國外已實現了工業化，廣泛應（yīng）用於含（hán）氰廢水、煤氣化廢水、含硫廢水、含酚廢水、造紙黑液等工業廢水的處理，而國內尚處於試驗階段，其應用有待於進一步研究。近年來，研究人員為降（jiàng）低反應（yīng）溫度和反應壓力，提高處理效率（lǜ），對傳統濕（shī）式氧化進行（háng）了改進，研究重點是使（shǐ）用高效、穩定的催化劑的催化濕式氧化技術（shù）。

       3.電化學法。電化學法是指利用電極在廢（fèi）水中發生的電化學反應產生強氧化（huà）劑（jì）、氣體或絮凝劑，使廢水中汙染物去除的過程。按照作用原理可將其分為電解氧化（huà）、電氣浮、電（diàn）絮凝等（děng）。電解氧化（huà）又可分為直接電解和（hé）間接電解，直接電解是在電（diàn）極上直接將汙染物氧化或還原而去除，間接（jiē）電解是利用在電場作用下電極表麵（miàn）產（chǎn）生的羥基自由基（jī）、次氯酸根等強氧化劑將汙染物轉化為易降解或無害物質（zhì），使廢水得到淨化。電氣浮是利用電解過程產生的氣體，如廢水中的（de）氯離子將導致氯氣溢出（chū），使廢水中的揮發性雜質和輕質（zhì）懸浮物浮於廢水表麵，從而達到廢水淨化的作用。電絮凝是（shì）在（zài）電化學處（chù）理廢（fèi）水過程中消耗鐵陽極或鋁陽極，使其在廢水中形成鐵鹽或鋁鹽絮凝劑，將（jiāng）膠體和懸浮物質去除（chú）。

　　4.光催化氧化法。光催化氧化反應是利用TiO2、ZnO等N型半導體作催化劑，與（yǔ）光聯（lián）合促進化學（xué）反（fǎn）應，使廢（fèi）水中的（de）有機汙（wū）染物發生氧化，轉化為無毒無害的CO2、H2O。其機理是半導體在光的照射（shè）作用下，使水分子失去電子，產生具有強氧化能力的·OH，導（dǎo）致廢水中的各種有機物質被氧化（huà）。光催化（huà）處理廢水的（de）效（xiào）果與催化劑（jì）晶型、結晶（jīng）度、比表麵、光強、pH、反應器等有關。由於光催化氧化處理廢（fèi）水避免了二次汙染，使其近年來在廢水處理領域越來越得到重視，尤（yóu）其是含酚廢水處（chù）理方（fāng）麵，已取得較好的研究結（jié）果，有望實現工業化。

　　5.超聲波化學氧化法（fǎ）。超聲波化學氧化法處理廢水是利用聲空化（huà）效應產生自由基，進而對廢水中的汙染物發（fā）生氧化作用，是一種高（gāo）效處理有機汙染物（wù）的技術。其工作原理是由於液體在超聲（shēng）條件下產生空化氣泡（pào），而空（kōng）化氣泡在廢水處理過程中起到一個能量變換器和高能量微反應器的作用，使其中的水蒸氣分裂形成·OH等自由基，將水中的酚類等有機汙染物氧化降解。超聲波處理廢水雖然具有反應速（sù）度快，減（jiǎn）少二次汙染等優點，但其（qí）處理量少，成（chéng）本較（jiào）高等問題，使其目前仍處於探索階段（duàn）。

　　6.Fenton氧化法。該法是利用亞鐵離子與過氧化氫結合的Fenton試劑來處理（lǐ）廢水的一種（zhǒng）方法，適用於生物法和一般化（huà）學氧化法難降解（jiě）的諸如醚類、硝基苯酚類、氯酚類、芳香族胺類、多環（huán）芳香族類等有機廢水的（de）處理，其反應（yīng）機理（lǐ）是（shì）H2O2在Fe2+的催化下，產生活潑（pō）的羥基自由（yóu）基·OH，可以將有（yǒu）機（jī）物及還（hái）原性物質分解為CO2、H2O等無機物。由（yóu）於（yú）其處理廢水具有（yǒu）高效（xiào）、低耗（hào）、無二次汙染等優點，引起（qǐ）了大家的關注。目前，通過改變傳統（tǒng）Fenton法的反應條件，Fenton技術已拓（tuò）展成兩種重要的方向，一種是在體係中引入紫外線的光Fenton(photo-Fenton)技術，另一種是將Fenton反應與電解結合的電Fenton(electro-Fenton)技術。電（diàn）Fenton技術因具有原（yuán）位生成H2O2和Fe2+、曝氣提高廢水處理的混（hún）合程度、陽極氧化與電吸附輔助（zhù）處理廢水等優點，已逐漸成為近（jìn）年來的研究熱點。