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氧化還原法在工業(yè)污水處理中的應用（下）

      常用的氧化還原反應設備有以下幾種：①氯氧化法設備；②空氣氧化法設備；③臭氧氧化法設備；④金屬過濾床還原設備；⑤硫酸亞鐵+石灰還原系統(tǒng)。

      ①氯氧化法設備

      處理構筑物主要有反應池和沉淀池。反應池常采用壓縮空氣攪拌或水泵循環(huán)攪拌。當采用氯氧化法處理含氰廢水時，可以考慮間歇式處理或連續(xù)式處理。當含氰廢水量較小，濃度變化較大，要求處理程度較高時，一般采用間歇式處理法。多數(shù)設置兩個反應池，交替進行間歇處理。

      當水量較大，含氰濃度較低時，可采用連續(xù)處理法，其流程如圖3-29所示。處理設備包括廢水均和池、混合反應池及投藥設備等。反應池容積按10-30min的停留時間設計。可采用壓縮空氣進行激烈攪拌，可以避免金屬氰化物（如Cu(CN)₂、Fe(CN)₂、Zn(CN)₂等沉淀析出，并促進吸附在金屬氫氧化物（或其他不溶物）上的領化物氧化。當采用漂白粉作為氧化劑時，渣量較大，約為水量的2.8%~5.0%，需設專門的沉淀池。由于污泥中往往含有相當數(shù)量的溶解氰化物，處置時必須注意。如果用液氯和NaOH可不設沉淀池。

      ②空氣氧化法設備

      當采用空氣氧化法處理含硫廢水時，空氣氧化脫硫設備多采用脫硫塔。處理過程中廢水、空氣及蒸汽經(jīng)射流混合器混合后，送至空氣氧化脫硫塔。混入蒸汽的目的是為了提高溫度，加快反應速度。脫硫塔用拱板分為數(shù)段，拱板上安裝噴嘴。當廢水和空氣以較高的速度沖出噴嘴時，空氣被粉碎為細小的氣泡，增大氣液兩相的接觸面積，使氧化速度加快，在氣液并流上升的過程中，氣泡的上升速度較快，并不斷產(chǎn)生破裂與合并，當氣泡上升到段頂板時，就會產(chǎn)生氣液分離現(xiàn)象。噴嘴底部縫隙的作用就是使氣體能夠再度均勻地分布在廢水中，然后經(jīng)過噴嘴進一步混合，這樣就消除了氣阻現(xiàn)象，使塔內(nèi)壓力穩(wěn)定。

      ③臭氧氧化法設備

      臭氧氧化設備包括臭氧發(fā)生器、混合反應器和尾氣處理系統(tǒng)等三部分。

      （a）臭氧發(fā)生器

      制備臭氧的方法較多，有化學法、電解法、紫外光法、無聲放電法等。工業(yè)上一般采用無聲放電法律取。我國已有多種臭氧發(fā)生器的定型產(chǎn)品出售，可供使用單位選擇。

      （b）混合反應器

      臭氧系統(tǒng)中最重要的設備是混合反應器，其作用是促進氣水擴散混合，使氣水充分接觸，加快反應廢水處理中常用的混合反應器有兩類接觸混合方式，一類是微孔擴散板式，另一類接觸混合方式（常平用射流器）。

      微孔擴散板式混合器的廢水從反應器上部注入，由上而下流動，臭氧化氣從底擴散板噴出，以微小氣泡上升、與廢水逆流接觸。這種混合器的特點是：設備簡單，氣量容易調(diào)節(jié)，拉觸時間較長，反應充分。適用于反應速度慢的污染物，如烷基苯堿酸鈉（ABS)、COD、，焦油、污泥、多氮等。

      射流接觸池的高壓廢水通過噴嘴處時，因速度很高而產(chǎn)生負壓，把臭氧化氣嗎入水中。這種混合反應器的特點是混合充分，但接觸時間較短。這種混合器適用于反應速度快的污染物如鐵（Ⅱ）、錳（Ⅱ）、氟、酚、親水性染料、細菌等。

      （c）尾氣處理系統(tǒng)

      臭氧是有毒氣體，通常從接觸反應器排出的尾氣中的臭氧體積分數(shù)為500×10⁶~3000×10⁶。尾氣直接排放將對周圍環(huán)境造成污染，需要對尾氣進行適當處理。尾氣處理方法有：活性炭法、藥劑法和燃燒法。

      ——活性發(fā)能吸附臭氧并和臭氧進行反應，使臭氧分解。本法設備簡單，比較經(jīng)濟。但在反應過程中產(chǎn)生大量的熱，易使塑料制的尾氣塔變形。另外，使用周期短，活性炭吸附飽和后需要更換或再生。

      ——藥劑法分為還原法和分解法，前者使臭氧還原，后者使臭氧分解。還原法可采用亞鐵鹽、亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉等。分解法可采用氫氧化鈉等。藥劑法比較簡單，但費用較高。

      ——燃燒法一般是將尾氣送入燃燒爐內(nèi)燃燒。臭氧在3000℃以上的高溫下會立即分解，此法比其他方法經(jīng)濟。

      ④金屬過濾床還原設備

      金屬過濾還原法除汞的處理系統(tǒng)池中填以金屬屑，廢水以一定的速度自下而上通過金屬屑濾池，經(jīng)一定的接觸時間后從濾池流出。通常需要將金屬破碎成2~4mm的碎屑，并用汽油或酸去掉表面的油污或銹蝕層。反應溫度提高能加速反應的進行；但溫度過高，會有汞蒸汽逸出，二般控制在20℃~80℃的范圍。從廢水中析出的汞在金屬表面上形成汞齊或汞滴，用干餾法可以回收到純凈的汞，并使金屬恢復潔凈的表面，再次用于還原反應。

      鐵屑過濾時，pH在6~9較好，耗鐵量最省；pH低于6時，則鐵因溶解而耗量增大；pH低于5時，有氫析出，吸附于鐵屑表面，減小了金屬的有效表面積，阻礙Hg（Ⅱ）與鐵置換反應的進行。采用鋅粒還原時，pH最好在9~11之間。用銅屑還原時，pH在1~10之間均可。

      ⑤硫酸亞鐵+石灰還原系統(tǒng)

      可以采用硫酸亞鐵+石灰法處理含鉻廢水，處理構筑物有間歇式和連續(xù)式兩種，間歇式適用于含鉻濃度變化大、水量小、排放要求嚴格的含鉻廢水。連續(xù)式適用于濃度變化小、水量較大的含鉻廢水。反應池一般為矩形，當采用連續(xù)處理時，反應池宜分為酸性反應池和堿性反應池兩部分，反應池中應設攪拌設備。

      結語：

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