Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải: Chương 8 - GV. Trần Thị Ngọc Diệu

Chia sẻ: Cuong Quoc | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:0

0
53
lượt xem
12
download

Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải: Chương 8 - GV. Trần Thị Ngọc Diệu

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

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:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải: Chương 8 - GV. Trần Thị Ngọc Diệu

  1. 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
  2. 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
  3. 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
  4. 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
  5. 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

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản