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氧化还原法在工业污水处理中的应用(上)
向废水中投加还原剂,还原废水中的有害物质,使其转变为无毒无害或毒性小的新物质的方法称为还原法。
目前化学还原法主要用于去除重金属离子,如:①六价铬[Cr(VI)];②二价汞[Hg(II)]等。
①还原法去除六价铬
含铬废水多来源于电镀厂、制革厂和某些化工厂。电镀含铬废水主要来自镀铬漂洗水、各种铬纯化漂洗水、塑料电镀粗化工艺漂洗水等。六价铬有剧毒,但三价铬的毒性却非常小。六价铬的去除通常采用还原法。还原反应在酸性条件下进行(pH<4为宜),将六价铬转化为三价铬,然后可通过加碱使pH升至7.5~9,使三价铬转化成氢氧化铬沉淀,从溶液中分离除去。常用的还原剂有亚硫酸氢钠、二氧化硫、硫酸亚铁等。
采用药剂还原法去除六价铬时,还原剂的选择要因地制宜,全面考虑,采用亚硫酸氢钠,具有设备简单,沉渣量少,易于回收利用等优点,因而应用较广;也有采用来源广、价格低的硫酸亚铁和石灰的;广区有二氧化硫废气时,也可采用尾气还原法;厂区同时有含铬废水和含氛废水时,可互相进行氧化还原反应,以废治废。这些还原剂还原六价铬的反应式依次为:
2H2Cr2O7+6NaHSO3 +3H2SO4→2Cr2(SO4)3+3Na2SO4+8H2O
H2Cr2O7+6FeSO4+6H2SO4→Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+7H2O
H2Cr2O7+3SO2+→Cr2(SO4)3+H2O
Cr2O72-+6CN-+14H+→2Cr3++3(CONH2)3+H2O
②还原法去除汞
常用的还原剂为比汞活泼的金属(铁屑、锌粒、铝粉、铜屑等)、硼氢化钠、醛类、联胺等。当汞在废水中以有机汞形式存在时,通常先用氧化剂(如氯)将其破坏,使之转化为无机汞后,再用还原法进行处理。
(a)金属还原除Hg(Ⅱ)将含汞废水通过金属屑滤床,或与金属粉混合反应,置换出金属汞。置换反应速度与接触面积、温度、pH等因素有关。如铁屑还原Hg(Ⅱ)的反应如下:
Fe+Hg2+→Fe2++Hg↓
2Fe +3Hg2+→Fe3++3Hg↓
(b)硼氢化钠还原除 Hg(Ⅱ)在碱性条件下(pH=9~11),硼氢化钠可将汞离子还原成汞,其反应为:
Hg2++BH4-+2OH- =Hg↓ +3H2↑ +BO2-
结语:
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