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氧化还原法在工业污水处理中的应用（下）

      常用的氧化还原反应设备有以下几种：①氯氧化法设备；②空气氧化法设备；③臭氧氧化法设备；④金属过滤床还原设备；⑤硫酸亚铁+石灰还原系统。

      ①氯氧化法设备

      处理构筑物主要有反应池和沉淀池。反应池常采用压缩空气搅拌或水泵循环搅拌。当采用氯氧化法处理含氰废水时，可以考虑间歇式处理或连续式处理。当含氰废水量较小，浓度变化较大，要求处理程度较高时，一般采用间歇式处理法。多数设置两个反应池，交替进行间歇处理。

      当水量较大，含氰浓度较低时，可采用连续处理法，其流程如图3-29所示。处理设备包括废水均和池、混合反应池及投药设备等。反应池容积按10-30min的停留时间设计。可采用压缩空气进行激烈搅拌，可以避免金属氰化物（如Cu(CN)₂、Fe(CN)₂、Zn(CN)₂等沉淀析出，并促进吸附在金属氢氧化物（或其他不溶物）上的领化物氧化。当采用漂白粉作为氧化剂时，渣量较大，约为水量的2.8%~5.0%，需设专门的沉淀池。由于污泥中往往含有相当数量的溶解氰化物，处置时必须注意。如果用液氯和NaOH可不设沉淀池。

      ②空气氧化法设备

      当采用空气氧化法处理含硫废水时，空气氧化脱硫设备多采用脱硫塔。处理过程中废水、空气及蒸汽经射流混合器混合后，送至空气氧化脱硫塔。混入蒸汽的目的是为了提高温度，加快反应速度。脱硫塔用拱板分为数段，拱板上安装喷嘴。当废水和空气以较高的速度冲出喷嘴时，空气被粉碎为细小的气泡，增大气液两相的接触面积，使氧化速度加快，在气液并流上升的过程中，气泡的上升速度较快，并不断产生破裂与合并，当气泡上升到段顶板时，就会产生气液分离现象。喷嘴底部缝隙的作用就是使气体能够再度均匀地分布在废水中，然后经过喷嘴进一步混合，这样就消除了气阻现象，使塔内压力稳定。

      ③臭氧氧化法设备

      臭氧氧化设备包括臭氧发生器、混合反应器和尾气处理系统等三部分。

      （a）臭氧发生器

      制备臭氧的方法较多，有化学法、电解法、紫外光法、无声放电法等。工业上一般采用无声放电法律取。我国已有多种臭氧发生器的定型产品出售，可供使用单位选择。

      （b）混合反应器

      臭氧系统中最重要的设备是混合反应器，其作用是促进气水扩散混合，使气水充分接触，加快反应废水处理中常用的混合反应器有两类接触混合方式，一类是微孔扩散板式，另一类接触混合方式（常平用射流器）。

      微孔扩散板式混合器的废水从反应器上部注入，由上而下流动，臭氧化气从底扩散板喷出，以微小气泡上升、与废水逆流接触。这种混合器的特点是：设备简单，气量容易调节，拉触时间较长，反应充分。适用于反应速度慢的污染物，如烷基苯碱酸钠（ABS)、COD、，焦油、污泥、多氮等。

      射流接触池的高压废水通过喷嘴处时，因速度很高而产生负压，把臭氧化气吗入水中。这种混合反应器的特点是混合充分，但接触时间较短。这种混合器适用于反应速度快的污染物如铁（Ⅱ）、锰（Ⅱ）、氟、酚、亲水性染料、细菌等。

      （c）尾气处理系统

      臭氧是有毒气体，通常从接触反应器排出的尾气中的臭氧体积分数为500×10⁶~3000×10⁶。尾气直接排放将对周围环境造成污染，需要对尾气进行适当处理。尾气处理方法有：活性炭法、药剂法和燃烧法。

      ——活性发能吸附臭氧并和臭氧进行反应，使臭氧分解。本法设备简单，比较经济。但在反应过程中产生大量的热，易使塑料制的尾气塔变形。另外，使用周期短，活性炭吸附饱和后需要更换或再生。

      ——药剂法分为还原法和分解法，前者使臭氧还原，后者使臭氧分解。还原法可采用亚铁盐、亚硫酸钠、硫代硫酸钠等。分解法可采用氢氧化钠等。药剂法比较简单，但费用较高。

      ——燃烧法一般是将尾气送入燃烧炉内燃烧。臭氧在3000℃以上的高温下会立即分解，此法比其他方法经济。

      ④金属过滤床还原设备

      金属过滤还原法除汞的处理系统池中填以金属屑，废水以一定的速度自下而上通过金属屑滤池，经一定的接触时间后从滤池流出。通常需要将金属破碎成2~4mm的碎屑，并用汽油或酸去掉表面的油污或锈蚀层。反应温度提高能加速反应的进行；但温度过高，会有汞蒸汽逸出，二般控制在20℃~80℃的范围。从废水中析出的汞在金属表面上形成汞齐或汞滴，用干馏法可以回收到纯净的汞，并使金属恢复洁净的表面，再次用于还原反应。

      铁屑过滤时，pH在6~9较好，耗铁量最省；pH低于6时，则铁因溶解而耗量增大；pH低于5时，有氢析出，吸附于铁屑表面，减小了金属的有效表面积，阻碍Hg（Ⅱ）与铁置换反应的进行。采用锌粒还原时，pH最好在9~11之间。用铜屑还原时，pH在1~10之间均可。

      ⑤硫酸亚铁+石灰还原系统

      可以采用硫酸亚铁+石灰法处理含铬废水，处理构筑物有间歇式和连续式两种，间歇式适用于含铬浓度变化大、水量小、排放要求严格的含铬废水。连续式适用于浓度变化小、水量较大的含铬废水。反应池一般为矩形，当采用连续处理时，反应池宜分为酸性反应池和碱性反应池两部分，反应池中应设搅拌设备。

      结语：

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