发布时间:2023-04-02 点此:26次
电解法:电解液中的氧化态物质和还原性物质都是在电极表面发生的得失电子反应。氧化态物质在阴极表面得到电子,变成还原态;还原态物质在阳极表面失去电子变成氧化态物质。
电对电极转移反应直接发生在电极表面。
电化学氧化:电解法的阳极就是发生的氧化反应-----直接电氧化。另外,有一种电氧化技术是体系在通电的情况下,阳极表面产生大量的自由基(如·OH),这些自由基具有很强的氧化性,会将电解液中的有机分子会其他还原态物质氧化。
染料废水处理难度比较大,且具有种类繁多,成分复杂的特点。常见的处理方法不外乎物理吸附,化学沉降这两大类。
活性炭吸附是属于物理方法。
工业用活性炭主要有三大类:木质活性炭,煤质活性炭,果壳活性炭。活性炭吸附主要用于预处理,在水处理行业中聚丙烯酰胺,聚合氯化铝才是首选的物料。追求性价比的话,一般用煤质活性炭,一般混合黏土使用,这样可以去除污水中绝大部分有机物和杂质。
电解氧化这种方法主要应用于酸性比较高的废水,高中化学告诉我们,电解酸性溶液可以将水中的酸性物质祛除,生成气泡。
而且这种方法对污水脱色也有较大的作用,从而节省了添加活性炭的成本。但是,这种方法也有局限性。它要求水中的溶解氧不能太高,否则在电极的作用下,会生成二次污染物,达不到降解的作用。
它的化学需氧量根据污水的染料的成分由大到小排序:硫化染料、还原染料>酸性染料、活性染料>中性染料、直接染料>阳离子染料。
电吸附这种方法有很多缺点,不仅耗能高,且效果不好。其实用的最通用的方法还是前两种方法。
污水处理原料中尤其以聚丙烯酰胺,聚合氯化铝,活性炭,高锰酸钾这四大金刚为主。活性炭进行过滤吸附,聚丙烯酰胺加速污水杂质沉降,聚合氯化铝负责絮凝,形成吸附团,高锰酸钾负责污泥的除臭和脱色,它们共同撑起水处理行业的一片天。
还有一方法是生物处理法,这也是国际上流行的污水处理方法。
现在都提倡环境友好型发展,这种方法不仅污染小,效果拔群,主要的推广障碍就是运营成本和生物污泥分离方法。
电极氧化机理可分为两个部分,即直接氧化和间接氧化。直接氧化作用是指溶液中·OH基团的氧化作用,它是由水通过电化学作用产生的,该基团具有很强的氧化活性,对作用物几乎无选择性。
直接氧化的电极反应如下:2H2O→2·OH+2H++2e-有机物+·OH→CO2+H2O2NH3+6·OH→N2↑ +6H2O2·OH→H2O+1/2O2水中含有高浓度的Cl-时,Cl-在阳极放出电子,形成Cl2,进一步在溶液中形成ClO-,溶液中的Cl2/ClO-的氧化作用能有效去除废水中的COD及NH3-N。
(1)电解法.电解法是20世纪前半期生产双氧水的主要方法,该法是以Pt为阳极,铅或石墨为阴极,将饱和硫酸氢铵溶液电解成过硫酸铵,再用稀硫酸水解得到双氧水.该法能源消耗大,仅限于小规模生产. (2)氧阴极还原法.用此法生产双氧水是将强碱性电解质于电解槽中,使空气中的氧在阴极还原成过羟基负离子,然后在回收装置中转变为双氧水,其过程是借助钙盐沉淀作用,生成过氧化钙,过滤分解,用CO2分解制得双氧水,同时产生碳酸钙循环使用.该法生产双氧水简单,成本低,无污染,但产品中双氧水浓度低. (3)醇氧化法.该法是Shell和DuPont公司开发的,美国和前苏联以异丙醇为原料建有工业生产装置,该法所用醇,除了异丙醇外,还有环己醇,1-苯基乙醇等,但多采用异丙醇,同时联产丙酮.该法不使用任何催化剂,用空气自动氧化生成双氧水,但蒸汽费用大,联产丙酮一般也不利. (4)氢氧直接化合法.该法以水为反应介质,几乎不含有机物,仅含有少量溴化物作为助催化剂,用Pt(如Pt/C)作为催化剂,以氢和氧气(或空气)为原料,在反应温度为0-25℃,压力为2.9-19.3Mpa的条件下,连续反应合成双氧水.此法合成双氧水的全过程不产生任何有机物,基本上没有废物,但产物中对双氧水的选择性低,危险性也大,至今还没有工业化生产的报道,但发展潜力巨大.该法是今后一段时间内世界的研究开发重点. (5)蒽醌法.该法是以蒽醌类化合物作为氢载体(或工作载体),使氢和氧反应生成双氧水.该法是目前工业生产双氧水的最主要方法,其产量占绝对优势,约占世界双氧水总产量的95%.该法是将蒽醌衍生物(一般为2-烷基蒽醌)溶解在有机溶剂中配成工作液,大多数工艺在工作液中含有适量的四氢蒽醌,然后将工作液在催化剂存在下加氢氢化,生成蒽氢醌;在没有任何催化剂存在下,用空气或氧气进行氧化,生成双氧水和蒽醌(循环使用);最后用纯水萃取,经精制、浓缩得到各种浓度的双氧水;萃取液经再生处理循环使用.此法工业上生产技术已经非常成熟,技术先进,自动化程度高,成本和能耗较低,适合大规模工业化生产双氧水
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