Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải - Chương 8: Phương pháp oxi hóa khử trình bày mục đích, cơ chế oxy hóa khử, quá trình khử crom, xử lý khử crom. Đây là tài liệu học tập và tham khảo dành cho sinh viên ngành Môi trường.
Chủ đề:
Nội dung Text: Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải: Chương 8 - GV. Trần Thị Ngọc Diệu
- Saturday, 19 June, Saturday, 19 June,
2010 2010
GIỚI THIỆU
Là phản ứng dịch chuyển điện tử, hệ phải
chứa đồng thời chất cho điện tử (chất khử) và
chất nhận điện tử (chất oxy hoá).
Chất oxy hoá thường sử dụng để xử lý nước
thải: O3, H2O2, Cl2, KMNO4,…
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 1 OXY HÓA KHỬ TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 2 OXY HÓA KHỬ
Saturday, 19 June, Saturday, 19 June,
2010 2010
MỤC ĐÍCH CƠ CHẾ OXY HOÁ – KHỬ
Xử lý chất vô cơ, các chất độc hại,… Phản ứng quan trọng là sự tạo thành oxy
nguyên tử từ:
Chuyển chúng thành những chất ít độc hại
hơn và tách ra khỏi nước. Chất oxy hoá
Tăng khả năng dễ phân hủy sinh học của các O2 → 2O*
chất ban đầu.
MnO4- + H2O → 2MnO2 + 3O* + 2OH-
Thường áp dụng cho xử lý bậc cao và khá tốn
Từ tác nhân oxy hoá của chất khử
kém.
CaHbOc + dO* à aCO2 + (b/2)H2O
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 3 OXY HÓA KHỬ TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 4 OXY HÓA KHỬ
- Saturday, 19 June, Saturday, 19 June,
2010 2010
HOẠT ĐỘ ELECTRON Hoạt độ electron
Hoạt độ electron p đặc trưng cho khả năng dịch Hoạt độ electron pε đặc trưng cho khả năng dịch chuyển điện
chuyển điện tử của hệ. Hệ có pε càng cao thì có tử của hệ. Hệ có pε càng cao thì dd có tính khử lớn, khả năng
nhường điện tử tốt.
tính khử lớn, khả năng nhường điện tử tốt.
1 ∏i[ox] i
n
pε = pε0 + lg
Hoạt độ electron p đặc trưng cho khả năng pε0 = log K/n n ∏i[kh]ni
dịch chuyển điện tử của hệ. Hệ có pε càng K – hằng số cân bằng của phản ứng khử
cao thì có tính khử lớn, khả năng nhường n – số lượng electron tham gia phản ứng.
điện tử tốt.
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 5 OXY HÓA KHỬ TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 6 OXY HÓA KHỬ
Saturday, 19 June, Saturday, 19 June,
2010 2010
Thế năng phản ứng E OXY HÓA BẰNG CLO
Cl2 + H2O = HCl + HOCl
Thế năng phản ứng E được xác định qua phương trình Nernst
– Peters: HOCl ⇌ OCl- + H+
2,3Rt ∏i[ox]
ni
CN- + 2OH- + Cl2 → CNO- + 2Cl- + H2O
E = E0 + lg
nF ∏i[kh]ni
2CNO- + 4OH- + 3Cl2 → CO2 + 6Cl + N2 + 2H2O
E0 là thế năng chuẩn. Ca(OH)2 + Cl2 = CaOCl2 + H2O
2NaOH + Cl2 ⇌ NaOCl + NaCl + H2O
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 7 OXY HÓA KHỬ TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 8 OXY HÓA KHỬ
- Saturday, 19 June, Saturday, 19 June,
2010 2010
OXY HÓA BẰNG H2O2 CÁC CHẤT KHÁC
Trong môi trường axit: (chức năng oxy hóa) Oxy không khí
H+ + H2O2 + 2e → 2H2O Pyroluzit – MnO2
Trong môi trường kiềm: (chức năng khử) Ozon hóa
2OH- + H2O2 – 2e → 2H2O + 2O2-
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 9 OXY HÓA KHỬ TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 10 OXY HÓA KHỬ
Saturday, 19 June, Saturday, 19 June,
2010 2010
GIỚI THIỆU
Nguồn gốc
– Các nhà máy hóa chất
– Mạ crom
– Làm giàu quặng
Nồng độ cho phép
– Crôm 6: 0,1 mg/l
– Crôm 3: 0,5 mg/l
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 11 OXY HÓA KHỬ TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 12 OXY HÓA KHỬ
- Saturday, 19 June, Saturday, 19 June,
2010 2010
XỬ LÝ CRÔM MỘT SỐ PHẢN ỨNG
Natri sunfua
Nguyên tắc
Cr2O72- + 3S2- + 14H+ → 2Cr3+ + 3S0 + 7H2O
– Chuyển Cr6+ thành Cr3+
– Tách Cr3+ dưới dạng hydroxyt kết tủa Natri sunfua trong nước bị thủy phân rất mạnh
và tạo thành Crom hydroxyt kết tủa, do đó
Hóa chất
không cần thêm vôi.
– Na2S
– Na2SO3 S2- + 2H2O ⇌ H2S + 2OH-
– NaHSO3
– Polisunfit
– FeSO4
– SO2
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 13 OXY HÓA KHỬ TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 14 OXY HÓA KHỬ
Saturday, 19 June, Saturday, 19 June,
2010 2010
MỘT SỐ PHẢN ỨNG ĐIỀU KIỆN PHẢN ỨNG
Natri bisunfit Để khử Cr6+ thành Cr3+ phải trong môi trường
axit. pH = 2 – 4
Cr2O72- + 3HSO3- + 15H+ → 2Cr3+ + 3SO42- + 4H2O
pH tạo tủa = 9
Sắt sunfat
Lượng hóa chất sử dụng
Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ → 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O
– Na2S: 3(23 ×2 + 32)/52×2 = 2,24
Nếu dùng natri bisunfit hoặc sắt sunfat phải cho thêm – NaHSO3: 3(23+1+32+16×3)/52×2 = 3,0
vôi sữa hoặc dung dịch kiềm để Cr3+ có thể lắng được.
– FeSO4.7H2O : 6(56+32+16×4+14+16×7)/52×2 = 16
Cr3+ + 3OH- → Cr(OH)3 ↓ Thực tế nếu dùng Na2S và FeSO4.7H2O dùng gấp 1,25
lần và nếu dùng NaHSO3 thì dùng gấp 1,75 lần
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 15 OXY HÓA KHỬ TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 16 OXY HÓA KHỬ
- Saturday, 19 June, Saturday, 19 June,
2010 2010
LƯU Ý LƯU Ý
Khi dùng vôi, ngòai Cr(OH)3 còn có CaSO4, Chất khử được pha ở nồng độ khỏang 10%,
Ca(OH)2, CaO, CaCO3,… thời gian khuấy trộn để phản ứng xảy ra 30
phút.
Muốn dùng Cr(OH)3 làm chất màu xanh nên
dùng kiềm Natri hoặc Kali, tuy nhiên khả năng Sau khi phản ứng kết thúc cho vôi sữa vào,
lắng của cặn sẽ kém. nồng độ vôi sữa 2,5% theo hoạt tính CaO, thời
gian khuấy trộn khỏang 3 – 5 phút.
Dung tích và tính chất cặn lắng tùy thuộc vào
thành phần, tính chất nước thải, nồng độc Nước thải đưa sang bể lắng, thời gian lắng
crôm, liều lượng và lọai kiềm sử dụng. không quá 2h.
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 17 OXY HÓA KHỬ TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 18 OXY HÓA KHỬ
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
