溶解态污染物的化学转化处理方法

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溶解态污染物的化学转化处理方法

溶解态污染物的化学转化处理方法：这是利用废水中所含的溶解物质与加入物质间的各类化学反应，使废水中的有害物质得到处理或回收。常用的有中和、化学凝聚、氧化还原、络合以及电化学法等。下面就常用的几种方作一简介。

(一)中和法

中和法是调节废水的pH值使它呈中性状态。最简单的是把酸性工业废水与碱性工业废水相混成为中性废水(pH值约5~8)。也可在酸性废水中投入适量的碱性物质如石灰(CaO)、石灰石(CaCO3) 、电石渣(利用其中的Ca(OH)2)等。但要注意废水的类型，如对于盐酸或硝酸废水用上述各种碱性物质中和都不会出现沉淀问题，因Ca(NO3)2、CaC12在水中的溶解度都很大。对于硫酸废水因生成的CaSO4的溶解度小(20℃时只有1.6g·L-1)，若使用石灰石作中和剂，为了避免石灰石表面被固体硫酸钙覆盖而降低其利用率，应将石灰石预先粉碎或改用碳酸钠。通常处理方法是把废水送入有足量的石灰石或石灰乳的滤池中，经滤池后出水即为中性水。

碱性废水的处理是向废水中投入适量的酸性物质或通入烟道废气(利用烟气中的SO2及CO2)或通人CO2气体来进行。

(二)沉淀法

废水中某些重金属离子也常通过加入碱性沉淀剂来调节pH值使金属离子生成难溶的氢氨化物沉淀而除去。这是根据化学中的溶度积原理。依据这个原理，我们可以计算出某种金属氢氧化物沉淀生成时所需pH值和处理后残留于溶液中金属离子的浓度，其计算关系如下:

M(OH)n ≒Mn+＋nOH-

[Mn+][OH-]n=KSP

[OH-]=Kw/[H+]

1g[Mn+]=1gKsp-nIgKw-npH

式中:

[Mn+]---金属离子浓度，

Ksp---金属氢氧化物的溶度积。

Kw---水的离子积(室温时Kw=10-14)。

利用不同氢氧化物沉淀析出时需不同的pH值的特点，可以用沉淀法分级分离和回收各种重金属离子，由此处理的工艺可分为一次沉淀及多级沉淀等几种，可根据实际情况来决定。

另外对于重金属离子由于其碗化物的溶度积也很小，故常采用加入硫化剂(Na2S或H2S)使之生成难溶的金属碗化物沉淀而予以除去。但由于过程中产生的硫化氢气体易造成对环境的污染，以及处理后水中硫离子含量较高还需再作处理等原因，所以应用上没有金属的氢氧化物沉淀法广泛。

沉淀法处理后的水还得经中和反应调节pH值达到排放标谁后才能排放。

(三)氧化还原法

加入某种氧化剂或还原剂使它与废水中的有害物肌进行氧化还原反应而使有害物质转化成无害物质成毒性较小的物质。常用的氧化剂有氧气、氯气、臭氧、漂白粉够。如看油化TI的含碗废水，可用空气氧化法脱硫。向废水中通入空气和端气(加快反痖速度)，硫化物即可被氧化成无毒的硫代硫酸盐成硫酸盐;

2HS- +2O2→S2O²₃- +H2O

2S2- +2O2+H20→S2O²₃- +2OH-

S2O²₃- +2O2+2OH-→2SO²4- +H2O

又如电镀厂的废水中常含有一定浓应的氰化物，目前比较成熟的处理法是加入漂白粉，通过氧化还原皮应将有毒的CN-转化为无毒的CO2、N2;:

Ca(C1O)2 + 2H20→Ca(OH)2+2HC1O

2NaCN + Ca(OH)2 + 2HC10→2NaCNO+CaCl2 +2H20

2NaCNO + 2HC1O→2CO2↑+N2↑+N2↑+2NaCI

反应在pH=7~8下进行。

臭氧的氧化能力很强，能氧化大部分无机物和很多有机物。如对于炼焦及合成苯酚、合成橡胶等工厂的废水中的有害物质“酚”可用臭氧作氧化剂，把酚氧化成CO:及水。另外，臭氧对除臭、脱色、杀菌等都有显着效果，且它易分解为氧，不会产生二次污染。它可就地从空气制取，不必运输储藏，操作管理方便，因此，用臭氧作氧化剂来处理水是很有发展前途的。

在废水处理中常用的还原剂有硫酸亚铁、二氧化硫、铁或锌等金属以及硼氢化钠和甲醛等。如用金属锌作还原剂处理含汞废水，使Hg2+还原成金属汞而沉积分离出来。同样也可在碱性介质中用硼氢化钠作还原剂来处理含汞废水:

Hg2+＋BH4-＋20H- →Hg°+3H2↑+BO2-

电镀车间的含铬废水可用硫酸亚铁作还原剂将六价铬还原成三价铬，再进一步加碱使之成为Cr(OH)3沉淀析出而回收。

K2Cr2O7+ 6FeSO4+ 11H2O→Cr2(SO4)3+6Fe(OH)3↓+K2SO4+2H2SO4

Cr2(SO4)3;+5Ca(OH)2+2H2SO4→2Cr(OH)3↓+ 5CaSO4+4H2O

(四)化学絮凝详见82-1。

(五)电解

这是利用电解时的电化学反应来处理废水中的污染物。可分成电解氧化还原法、电解气浮法及电解凝聚法。在电解氧化还原法中，可利用电解时阳极板吸收电子的能力使还原性污染物(负离子向阳极移动去极上放电)如CN-得到氧化。而利用阴极板放出电子的能力(正离子向阴极移动于极上取得电子)使一些离子得到还原如Hg2+, Ag+等。

电解气浮实质是电解水，分别在阳极得氧气，在阴极得氢.气，这些气体上升具有优异的气浮作用。

电解凝聚法是将可溶性金属作阳极，如铁，将产生Fe2+,它具有还原性，使废水中的氧化性物质如Cr2O²7-及CrO²4-中的Cr6+还原成Cr3+。Fe2+则被氧化成Fe3+并进一步生成Fe(OH)3。沉淀，它能吸附、凝聚废水中胶体及细小悬浮物，而达到净化废水的目的。

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