利用氧化還原反應治理廢水

㈠ 對於水污染的處理方法主要有哪幾種

一、生物治理

生物凈化是外環境治理的重要手段，它是一種符合我國國情的水污染治理方法。

由於地球上到處都有能參與凈化活動的生物種類，它們通過自身特有的新陳代謝活動，吸收、積累、分解、轉化污染物，降低污染物濃度，使有毒物變為無毒，最終達到水排放標准。因此利用生物凈化污水受到人們的重視。

生物治理的種類包括：沉澱處理法；水生生物養殖法；生物稱定塘法；活性污泥法；生物膜法；生物接觸權化法；土地處理系統；固定化細胞法

二、物理治理

物理治理水污染有多種方法，主要包括膜工程法，吸附法。其中，吸附法由於具有多樣性、高效、易於處理，可重復利用，而且可以實現低成本而最受重視。活性炭是現在用得最廣泛的吸附劑，主要用來吸附有機物，也可以用來吸附重金屬，但價格比較昂貴。

殼聚糖作為一種生物吸附劑，可以在不同的環境中分別吸附重金屬陽離子和有害陰離子。骨碳、鋁鹽、鐵鹽以及稀土類吸附劑都是有害陰離子的有效吸附劑。稻殼、改性澱粉、羊毛、改性膨潤土等都可以用來吸附重金屬陽離子。

隨著水質的日益復雜和科技的進步，水處理用的吸附劑不僅要求高效，還要廉價，而纖維素作為世界上最豐富的可再生聚合物資源，非常廉價，可以成為理想的吸附劑基體材料。

三、化學治理

利用化學反應的作用，通過改變污染物的性質降低其危害性或有使污染物的分離除去。包括向各類廢水中投加各類絮凝劑，使之與水中的污染物起化學反應，生成不溶於水或難溶於水的化合物，析出沉澱，使廢水得到凈化的化學沉澱法;使用中和作用處理酸性或鹼性廢水的中和法；

使用液氯、臭氧等強氧化劑氧化分解廢水中污染物的化學氧化法；使用電解的原理，在陰陽兩極分別發生氧化和還原反應，使水質達到凈化的電解法等。

(1)利用氧化還原反應治理廢水擴展閱讀：

現代污水處理技術，按處理程度可分為以下等級：

1、一級處理

主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質，物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經過一級處理的污水，BOD一般可去除30%左右，達不到排放標准。一級處理屬於二級處理的預處理。

2、二級處理

主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質（BOD，COD物質），去除率可達90%以上，使有機污染物達到排放標准，懸浮物去除率達95%出水效果好。

3、三級處理

進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法，混凝沉澱法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲析法等。

㈡ 對於水污染的處理方法主要有哪幾種

1、生物膜法

生物膜法，是與活性污泥法並列的一類廢水好氧生物處理技術，是一種固定膜法，是污水水體自凈過程的人工化和強化，主要去除廢水中溶解性的和膠體狀的有機污染物。處理技術有生物濾池(普通生物濾池、高負荷生物濾池、塔式生物濾池)、生物轉盤、生物接觸氧化沒備和生物流化床等。

2、電解法

在電解質溶液中通以直流電流，產生正負離子的遷移，正離子移向陰極，負離子移向陽極，在陽極上發生氧化反應，在陰極上發生還原反應，電解質溶液中的金屬正離子在陰極被還原並沉積在陰極板上。這是電解的基本過程。因此，電解是一種藉助電流作用而實現化學反應的過程，也是由電能轉變為化學能的過程。

3、吸附法

吸附法由於具有多樣性、高效、易於處理，可重復利用，而且可以實現低成本而最受重視。活性炭是現在用得最廣泛的吸附劑，主要用來吸附有機物，也可以用來吸附重金屬，但價格比較昂貴。殼聚糖作為一種生物吸附劑，可以在不同的環境中分別吸附重金屬陽離子和有害陰離子。

4、化學沉澱法

利用化學反應的作用，通過改變污染物的性質降低其危害性或有使污染物的分離除去。包括向各類廢水中投加各類絮凝劑，使之與水中的污染物起化學反應，生成不溶於水或難溶於水的化合物，析出沉澱，使廢水得到凈化的化學沉澱法。

5、活性污泥法

活性污泥法是污水生物處理的一種方法。該法是在人工充氧條件下，對污水和各種微生物群體進行連續混合培養，形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有機污染物。然後使污泥與水分離，大部分污泥再迴流到曝氣池，多餘部分則排出活性污泥系統。

㈢ 我國治理水污染的目的和方法

目的：隨著人口的迅速增長，人們對水資源的需求量不斷增大，與此同時對其造成的污染也日趨嚴重。2000年我國7大水系57.7%的斷面滿足III類以上水質要求；21.6%的斷面為IV類水質；6.9%的斷面為V類水質；13.8%的斷面屬劣V類水質。另外據統計，我國有80%以上的污水未經處理直接排入水域，90%以上的城市水域污染嚴重。
方法：一、水污染的預防
1.1 減少城市生活污水 1.2 減少農業污水1.3 減少工業污水
二、水污染的治理方法
1、生物法：水污染的治理包括內環境治理和外環境治理。前者是對污染源的治理, 其難度大, 耗資多。後者是利用自然環境凈化能力對水污染的治理。生物凈化就是外環境治理的重要手段, 它是一種符合我國國情的水污染治理方法。
由於地球上到處都有能參與凈化活動的生物種屬, 它們通過本身特有的新陳代謝活動, 吸收積累分解轉化污染物, 降低污染物濃度, 使有毒物變為無毒, 最終達到水排放標准。因此利用生物凈化污水受到人們的重視。
（1）沉澱處理法（2）水生生物養殖法（3）生物稱定塘法（4）活性污泥法（5）生物膜法

（6）生物接觸權化法 （7）土地處理系統（8）固定化細胞法
2、物理法（纖維素基吸附法）：
物理法處理水污染有許多種方法，主要包括膜工程法, 吸附法。其中，吸附法由於具有多樣性、高效、易於處理, 可重復利用,而且可能實現低成本而最受重視。活性炭是現在用得最廣泛的吸附劑, 主要用來吸附有機物, 也可以用來吸附重金屬, 但是價格比較昂貴。磁性海藻酸鹽不僅可以吸附有機砷, 還可以用來吸附重金屬。 殼聚糖作為一種生物吸附劑, 可以在不同的環境中分別吸附重金屬陽離子和有害陰離子。骨碳、鋁鹽、鐵鹽以及稀土類吸附劑都是有害陰離子的有效吸附劑。稻殼、改性澱粉、羊毛、改性膨潤土等都可以用來吸附重金屬陽離子。隨著水質的日益復雜和科技的進步, 水處理用的吸附劑不僅要求高效, 還要廉價, 而纖維素作為世界上最豐富的可再生聚合物資源, 非常廉價, 可以成為理想的吸附劑基體材料。
（1）纖維素的來源（2）改性纖維素在水處理中的應用

3、化學法：利用化學反應的作用, 通過改變污染物的性質降低其危害性或有利於污染物的分離去除。包括向各類廢水中投加各類絮凝劑, 使之與水中的污染物起化學反應,生成不溶於水或難溶於水的化合物,析出沉澱,使廢水得到凈化的化學沉澱法;利用中和作用處理酸性或鹼性廢水的中和法;利用液氯、臭氧等強氧化劑氧化分解廢水中污染物的化學氧化法;利用電解的原理, 在陰陽兩極分別發生氧化和還原反應,使水質達到凈化的電解法等（1）氧化法 （2） 電解法（3）超臨界技術
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㈣ 污水處理過程中氨氮，COD超標怎樣治理

氨氮/COD的去除在污水處理中多採用生物法，是在指廢水中的氨氮在各種微生物的作用下，通過硝化和反硝化等一系列反應，最終形成氮氣，從而達到去除氨氮的目的。生物法脫氮的工藝有很多種，但是機理基本相同。都需要經過硝化和反硝化兩個階段。

氨氮/COD超標主要是硝化反應控制不好所致。硝化反應是在好氧條件下通過好氧硝化菌的作用將廢水中的氨氮氧化為亞硝酸鹽或硝酸鹽，包括兩個基本反應步驟：由亞硝酸菌參與的將氨氮轉化為亞硝酸鹽的反應。由硝酸菌參與的將亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽的反應。亞硝酸菌和硝酸菌都是自養菌，它們利用廢水中的碳源，通過與NH3-N的氧化還原反應獲得能量。

反應方程式如下：

亞硝化： 2NH4++3O2→2NO2-+2H2O+4H+
硝化 : 2NO2-+O2→2NO3-

解決措施：控制好PH與溫度。

硝化菌的適宜pH值為8.0～8.4，最佳溫度為35℃，溫度對硝化菌的影響很大，溫度下降10℃，硝化速度下降一半；DO濃度：2～3mg/L；BOD5負荷：0.06-0.1kgBOD5/(kgMLSS•d)；泥齡在3～5天以上。
在缺氧條件下，利用反硝化菌（脫氮菌）將亞硝酸鹽和硝酸鹽還原為氮氣而從廢水中逸出由於兼性脫氮菌（反硝化菌）的作用，將硝化過程中產生的硝酸鹽或亞硝酸鹽還原成N2的過程，稱為反硝化。反硝化過程中的電子供體是各種各樣的有機底物（碳源）。

以甲醇為碳源為例，其反應式為：
6NO3-+2CH3OH→6NO2-+2CO2+4H2O
6NO2-+3CH3OH→3N2+3CO2+3H2O+6OH-
反硝化菌的適宜pH值為6.5～8.0；最佳溫度為30℃，當溫度低於10℃時，反硝化速度明顯下降，而當溫度低至3℃時，反硝化作用將停止；DO濃度＜0.5mg/L；BOD5/TN＞3～5。

生物脫氮法可去除多種含氮化合物，總氮去除率可達70%～95%，二次污染小且比較經濟，因此在國內外運用最多。其缺點是佔地面積大，低溫時效率低。

為了能使微生物正常生長，必須增加迴流比來稀釋原廢水；
硝化過程不僅需要大量氧氣，而且反硝化需要大量的碳源，一般認為COD/TKN至少為9。

㈤ 怎樣利用微生物處理廢水

廢水生物處理法

隨著工業的發展，污水成分已愈來愈復雜。某些難降解的有機物質和有毒物質，需要運用微生物的方法進行處理，污水具備微生物生長和繁殖的條件，因而微生物能從污水中獲取養分，同時降解和利用有害物質，從而使污水得到凈化。廢水生物處理是利用微生物的生命活動，對廢水中呈溶解態或膠體狀態的有機污染物降解作用，從而使廢水得到凈化的一種處理方法。廢水生物處理技術以其消耗少、效率高、成本低、工藝操作管理方便可靠和無二次污染等顯著優點而備受人們的青睞。

定義

利用微生物的代謝作用除去廢水中有機污染物的一種方法，亦稱廢水生物化學處理法，簡稱廢水生化法。由於傳統治理方法有成本高、操作復雜、對於大流量低濃度的有害污染難處理等缺點，經過多年的探索和研究，生物治理技術日益受到人們的重視。隨著耐重金屬毒性微生物的研究進展，採用生物技術處理電鍍重金屬廢水呈現蓬勃發展勢頭，根據生物去除重金屬離子的機理不同可分為生物絮凝法、生物吸附法、生物化學法以及植物修復法。

特點

1、用生物方法去除有機物最經濟；

2、90%廢水處理工藝屬於生物處理工藝；

3、水中氨氮用生物處理方法去除最有效；

4、絕大多數工業廢水也是以生物處理方法為主

分類

生物化學法

生物化學法指通過微生物處理含重金屬廢水，將可溶性離子轉化為不溶性化合物而去除。硫酸鹽生物還原法是一種典型生物化學法。該法是在厭氧條件下硫酸鹽還原菌通過異化的硫酸鹽還原作用，將硫酸鹽還原成H2S，廢水中的重金屬離子可以和所產生的H2S反應生成溶解度很低的金屬硫化物沉澱而被去除，同時H2SO4的還原作用可將SO42-轉化為S2-而使廢水的pH值升高。因許多重金屬離子氫氧化物的離子積很小而沉澱。有關研究表明，生物化學法處理含Cr6+濃度為30—40mg/L的廢水去除率可達99.67%—99.97%。有人還利用家畜糞便厭氧消化污泥進行礦山酸性廢水重金屬離子的處理，結果表明該方法能有效去除廢水中的重金屬。趙曉紅等人用脫硫腸桿菌(SRV)去除電鍍廢水中的銅離子，在銅質量濃度為246.8 mg/L的溶液，當pH為4.0時，去除率達99.12%。[2]

生物絮凝法

生物絮凝法是利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉澱的一種除污方法。微生物絮凝劑是一類由微生物產生並分泌到細胞外，具有絮凝活性的代謝物。一般由多糖、蛋白質、DNA、纖維素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物質構成，分子中含有多種官能團，能使水中膠體懸浮物相互凝聚沉澱。至目前為止，對重金屬有絮凝作用的約有十幾個品種，生物絮凝劑中的氨基和羥基可與Cu2+、 Hg2+、Ag+、Au2+等重金屬離子形成穩定的鰲合物而沉澱下來。應用微生物絮凝法處理廢水安全方便無毒、不產生二次污染、絮凝效果好，且生長快、易於實現工業化等特點。此外，微生物可以通過遺傳工程、馴化或構造出具有特殊功能的菌株。因而微生物絮凝法具有廣闊的應用前景。[2]

生物吸附法

生物吸附法是利用生物體本身的化學結構及成分特性來吸附溶於水中的金屬離子，再通過固液兩相分離去除水溶液中的金屬離子的方法。利用胞外聚合物分離金屬離子，有些細菌在生長過程中釋放的蛋白質，能使溶液中可溶性的重金屬離子轉化為沉澱物而去除。生物吸附劑具有來源廣、價格低、吸附能力強、易於分離回收重金屬等特點，已經被廣泛應用。[2]

需氧生物處理法

利用需氧微生物在有氧條件下將廢水中復雜的有機物分解的方法。生活污水中的典型有機物是碳水化合物、合成洗滌劑、脂肪、蛋白質及其分解產物如尿素、甘氨酸、脂肪酸等。這些有機物可按生物體系中所含元素量的多寡順序表示為 COHNS。

生物體系中這些反應有賴於生物體系中的酶來加速。酶按其催化反應分為：氧化還原酶：在細胞內催化有機物的氧化還原反應，促進電子轉移，使其與氧化合或脫氫。可分為氧化酶和還原酶。氧化酶可活化分子氧，作為受氫體而形成水或過氧化氫。還原酶包括各種脫氫酶，可活化基質上的氫,並由輔酶將氫傳給被還原的物質,使基質氧化，受氫體還原。水解酶：對有機物的加水分解反應起催化作用。水解反應是在細胞外產生的最基本的反應，能將復雜的高分子有機物分解為小分子，使之易於透過細胞壁。如將蛋白質分解為氨基酸，將脂肪分解為脂肪酸和甘油，將復雜的多糖分解為單糖等。此外還有脫氨基、脫羧基、磷酸化和脫磷酸等酶。

許多酶只有在一些稱為輔酶和活化劑的特殊物質存在時才能進行催化反應，鉀、鈣、鎂、鋅、鈷、錳、氯化物、磷酸鹽離子在許多種酶的催化反應中是不可缺少的輔酶或活化劑。

在需氧生物處理過程中，污水中的有機物在微生物酶的催化作用下被氧化降解，分三個階段：第一階段，大的有機物分子降解為構成單元──單糖、氨基酸或甘油和脂肪酸。在第二階段中，第一階段的產物部分地被氧化為下列物質中的一種或幾種：二氧化碳、水、乙醯基輔酶A、α-酮戊二酸(或稱 α-氧化戊二酸)或草醋酸（又稱草醯乙酸）。第三階段（即三羧酸循環，是有機物氧化的最終階段）是乙醯基輔酶A、α－酮戊二酸和草醋酸被氧化為二氧化碳和水。有機物在氧化降解的各個階段，都釋放出一定的能量。

在有機物降解的同時，還發生微生物原生質的合成反應。在第一階段中由被作用物分解成的構成單元可以合成碳水化合物、蛋白質和脂肪，再進一步合成細胞原生質。合成能量是微生物在有機物的氧化過程中獲得的。

厭氧生物處理法

主要用於處理污水中的沉澱污泥，因而又稱污泥消化，也用於處理高濃度的有機廢水。這種方法是在厭氧細菌或兼性細菌的作用下將污泥中的有機物分解，最後產生甲烷和二氧化碳等氣體，這些氣體是有經濟價值的能源。中國大量建設的沼氣池就是具體應用這種方法的典型實例。消化後的污泥比原生污泥容易脫水，所含致病菌大大減少，臭味顯著減弱，肥分變成速效的，體積縮小，易於處置。城市污水沉澱污泥和高濃度有機廢水的完全厭氧消化過程可分為三個階段（見圖）。在第一階段,污泥中的固態有機化合物藉助於從厭氧菌分泌出的細胞外水解酶得到溶解，並通過細胞壁進入細胞中進行代謝的生化反應。在水解酶的催化下，將復雜的多糖類水解為單糖類，將蛋白質水解為縮氨酸和氨基酸，並將脂肪水解為甘油和脂肪酸。第二階段是在產酸菌的作用下將第一階段的產物進一步降解為比較簡單的揮發性有機酸等，如乙酸、丙酸、丁酸等揮發性有機酸，以及醇類、醛類等；同時生成二氧化碳和新的微生物細胞。

反應原理

第一、二階段又稱為液化過程。第三階段是在甲烷菌的作用下將第二階段產生的揮發酸轉化成甲烷和二氧化碳，因此又稱為氣化過程，其反應可用下式表示：

一些有機酸或醇的氣化過程舉例如下：

乙酸：

CH3COOH─→CO2+CH4

丙酸：

4CH3CH2COOH+2H2O─→5CO2+7CH4

甲醇：

4CH3OH─→CO2+3CH4+2H2O

乙醇：

2CH3CH2OH+CO2─→2CH3COOH+CH4

為了使厭氧消化過程正常進行，必須將溫度、pH值、氧化還原電勢等保持在一定的范圍內，以維持甲烷菌的正常活動，保證及時地和完全地將第二階段產生的揮發酸轉化成甲烷。

生物化學反應的速度直接受溫度的影響。進行厭氧消化的微生物有兩類：中溫消化菌和高溫消化菌。前者的適應溫度范圍為17～43℃，最佳溫度為32～35℃；後者則在50～55℃具有最佳反應速度。

近年來，厭氧消化處理法發展到應用於處理高濃度有機廢水，如屠宰場廢水、肉類加工廢水、製糖工業廢水、酒精工業廢水、罐頭工業廢水、亞硫酸鹽制漿廢水等，比採用需氧生物處理法節省費用。

利用生物法處理廢水的具體方法有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、土地處理系統和污泥消化等

㈥ 如何利用氧化還原反應原理寫方程式

氧化還原反應的實質就是電子的轉移，，所以可以利用升高的電子總數必然等於降低的；因為化合價必是有升有降，

㈦ 利用氧化還原反應原理將化學能轉化為電能是人類的一項重大發明,回答下列問題

C 解析:

㈧ 廢水處理的高級氧化技術怎麼樣

說是有用，個人覺得意義不大，耗能耗財，技術不成熟啊

㈨ 化工廢水的處理方式是什麼

由多元金屬合金融合催化劑並採用高溫微孔活化技術生產而成，屬新型投加式無板結微電解填料。作用於廢水，可高效去除COD、降低色度、提高可生化性，處理效果穩定持久，同時可避免運行過程中的填料鈍化、板結等現象。本填料是微電解反應持續作用的重要保證，為當前化工廢水的處理帶來了新的生機。該處理技術是環境領域新發展的一種技術，主要採用以羥基自由基為核心的強氧化劑，快速、無選擇性、徹底氧化環境中的各種有機污染物。羥基自由基與水中的溶解性有機物反應形成羥基自由基；在催化劑的催化下，羥基自由基對廢水中有機物進行氧化分解。該技術對CODcr去除、脫色以及提高廢水的可生化性有著顯著的效果。其色度、CODcr去除率可達75%-99%。在對農葯廢水、化工廢水、制葯廢水的實際應用中，該技術體現了很好的應用效果。

㈩ 電鍍廢水處理是如何運用氧化還原法的

向廢水中投加還原劑將高價重金屬離子還原成微毒的低價重金屬離子後，再使其鹼化成 沉澱而分離去除的方法。工業上以化學還原法除鉻比較成熟。具體地講，工業上化學還原法 處理電鍍含鉻廢水的方法，有硫酸亞鐵­石灰法、亞硫酸鹽法、二氧化硫法、亞鐵鹽法、硫化 鹼法等。其中亞硫酸鹽法處理量大，綜合利用方便，在國內外應用最廣。如，六價鉻質量濃 度為140mg/L的某種電鍍廢水，用亞硫酸氫鈉進行處理，出水Cr 3+ 質量濃度可降為 0.7~1.0mg/L。另採用二氧化硫作還原劑處理高濃度大流量的含鉻廢水，國內已有工程實例。 亞鐵鹽還原沉澱法也是治理含鉻電鍍廢水的經典方法，被許多廠家採用。如某五金廠電鍍廢 水：六價鉻質量濃度為100mg/L，Ni 2+ 50mg/L，pH=4~6，經該法處理後出水達排放標准。目 前英、美等國應用水合肼對鍍鉻漂洗水進行槽內還原，反應速度快，處理效果好。 另外值得一提的是鐵屑法。鐵屑處理廢水最初就是從治理電鍍廢水開始的。國內外許多 文獻報導了生產規模的鐵屑處理電鍍廢水的情況。鐵屑法整個裝置易於定型化及設備製造工 業化，我國某些大型電鍍企業乃至鄉鎮企業鐵屑處理電鍍廢水的工業化裝置在運行中。 氧化還原法原理簡單，操作易於掌握，對某些類型的電鍍廢水是行之有效的，但是其出 水水質差，不能回用，處理混合廢水時，易造成二次污染，而且通用氧化劑還有供貨和毒性 的問題尚待解決。