利用氧化还原反应治理废水

㈠ 对于水污染的处理方法主要有哪几种

一、生物治理

生物净化是外环境治理的重要手段，它是一种符合我国国情的水污染治理方法。

由于地球上到处都有能参与净化活动的生物种类，它们通过自身特有的新陈代谢活动，吸收、积累、分解、转化污染物，降低污染物浓度，使有毒物变为无毒，最终达到水排放标准。因此利用生物净化污水受到人们的重视。

生物治理的种类包括：沉淀处理法；水生生物养殖法；生物称定塘法；活性污泥法；生物膜法；生物接触权化法；土地处理系统；固定化细胞法

二、物理治理

物理治理水污染有多种方法，主要包括膜工程法，吸附法。其中，吸附法由于具有多样性、高效、易于处理，可重复利用，而且可以实现低成本而最受重视。活性炭是现在用得最广泛的吸附剂，主要用来吸附有机物，也可以用来吸附重金属，但价格比较昂贵。

壳聚糖作为一种生物吸附剂，可以在不同的环境中分别吸附重金属阳离子和有害阴离子。骨碳、铝盐、铁盐以及稀土类吸附剂都是有害阴离子的有效吸附剂。稻壳、改性淀粉、羊毛、改性膨润土等都可以用来吸附重金属阳离子。

随着水质的日益复杂和科技的进步，水处理用的吸附剂不仅要求高效，还要廉价，而纤维素作为世界上最丰富的可再生聚合物资源，非常廉价，可以成为理想的吸附剂基体材料。

三、化学治理

利用化学反应的作用，通过改变污染物的性质降低其危害性或有使污染物的分离除去。包括向各类废水中投加各类絮凝剂，使之与水中的污染物起化学反应，生成不溶于水或难溶于水的化合物，析出沉淀，使废水得到净化的化学沉淀法;使用中和作用处理酸性或碱性废水的中和法；

使用液氯、臭氧等强氧化剂氧化分解废水中污染物的化学氧化法；使用电解的原理，在阴阳两极分别发生氧化和还原反应，使水质达到净化的电解法等。

(1)利用氧化还原反应治理废水扩展阅读：

现代污水处理技术，按处理程度可分为以下等级：

1、一级处理

主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水，BOD一般可去除30%左右，达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。

2、二级处理

主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质（BOD，COD物质），去除率可达90%以上，使有机污染物达到排放标准，悬浮物去除率达95%出水效果好。

3、三级处理

进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗析法等。

㈡ 对于水污染的处理方法主要有哪几种

1、生物膜法

生物膜法，是与活性污泥法并列的一类废水好氧生物处理技术，是一种固定膜法，是污水水体自净过程的人工化和强化，主要去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物。处理技术有生物滤池(普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池)、生物转盘、生物接触氧化没备和生物流化床等。

2、电解法

在电解质溶液中通以直流电流，产生正负离子的迁移，正离子移向阴极，负离子移向阳极，在阳极上发生氧化反应，在阴极上发生还原反应，电解质溶液中的金属正离子在阴极被还原并沉积在阴极板上。这是电解的基本过程。因此，电解是一种借助电流作用而实现化学反应的过程，也是由电能转变为化学能的过程。

3、吸附法

吸附法由于具有多样性、高效、易于处理，可重复利用，而且可以实现低成本而最受重视。活性炭是现在用得最广泛的吸附剂，主要用来吸附有机物，也可以用来吸附重金属，但价格比较昂贵。壳聚糖作为一种生物吸附剂，可以在不同的环境中分别吸附重金属阳离子和有害阴离子。

4、化学沉淀法

利用化学反应的作用，通过改变污染物的性质降低其危害性或有使污染物的分离除去。包括向各类废水中投加各类絮凝剂，使之与水中的污染物起化学反应，生成不溶于水或难溶于水的化合物，析出沉淀，使废水得到净化的化学沉淀法。

5、活性污泥法

活性污泥法是污水生物处理的一种方法。该法是在人工充氧条件下，对污水和各种微生物群体进行连续混合培养，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机污染物。然后使污泥与水分离，大部分污泥再回流到曝气池，多余部分则排出活性污泥系统。

㈢ 我国治理水污染的目的和方法

目的：随着人口的迅速增长，人们对水资源的需求量不断增大，与此同时对其造成的污染也日趋严重。2000年我国7大水系57.7%的断面满足III类以上水质要求；21.6%的断面为IV类水质；6.9%的断面为V类水质；13.8%的断面属劣V类水质。另外据统计，我国有80%以上的污水未经处理直接排入水域，90%以上的城市水域污染严重。
方法：一、水污染的预防
1.1 减少城市生活污水 1.2 减少农业污水1.3 减少工业污水
二、水污染的治理方法
1、生物法：水污染的治理包括内环境治理和外环境治理。前者是对污染源的治理, 其难度大, 耗资多。后者是利用自然环境净化能力对水污染的治理。生物净化就是外环境治理的重要手段, 它是一种符合我国国情的水污染治理方法。
由于地球上到处都有能参与净化活动的生物种属, 它们通过本身特有的新陈代谢活动, 吸收积累分解转化污染物, 降低污染物浓度, 使有毒物变为无毒, 最终达到水排放标准。因此利用生物净化污水受到人们的重视。
（1）沉淀处理法（2）水生生物养殖法（3）生物称定塘法（4）活性污泥法（5）生物膜法

（6）生物接触权化法 （7）土地处理系统（8）固定化细胞法
2、物理法（纤维素基吸附法）：
物理法处理水污染有许多种方法，主要包括膜工程法, 吸附法。其中，吸附法由于具有多样性、高效、易于处理, 可重复利用,而且可能实现低成本而最受重视。活性炭是现在用得最广泛的吸附剂, 主要用来吸附有机物, 也可以用来吸附重金属, 但是价格比较昂贵。磁性海藻酸盐不仅可以吸附有机砷, 还可以用来吸附重金属。 壳聚糖作为一种生物吸附剂, 可以在不同的环境中分别吸附重金属阳离子和有害阴离子。骨碳、铝盐、铁盐以及稀土类吸附剂都是有害阴离子的有效吸附剂。稻壳、改性淀粉、羊毛、改性膨润土等都可以用来吸附重金属阳离子。随着水质的日益复杂和科技的进步, 水处理用的吸附剂不仅要求高效, 还要廉价, 而纤维素作为世界上最丰富的可再生聚合物资源, 非常廉价, 可以成为理想的吸附剂基体材料。
（1）纤维素的来源（2）改性纤维素在水处理中的应用

3、化学法：利用化学反应的作用, 通过改变污染物的性质降低其危害性或有利于污染物的分离去除。包括向各类废水中投加各类絮凝剂, 使之与水中的污染物起化学反应,生成不溶于水或难溶于水的化合物,析出沉淀,使废水得到净化的化学沉淀法;利用中和作用处理酸性或碱性废水的中和法;利用液氯、臭氧等强氧化剂氧化分解废水中污染物的化学氧化法;利用电解的原理, 在阴阳两极分别发生氧化和还原反应,使水质达到净化的电解法等（1）氧化法 （2） 电解法（3）超临界技术
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㈣ 污水处理过程中氨氮，COD超标怎样治理

氨氮/COD的去除在污水处理中多采用生物法，是在指废水中的氨氮在各种微生物的作用下，通过硝化和反硝化等一系列反应，最终形成氮气，从而达到去除氨氮的目的。生物法脱氮的工艺有很多种，但是机理基本相同。都需要经过硝化和反硝化两个阶段。

氨氮/COD超标主要是硝化反应控制不好所致。硝化反应是在好氧条件下通过好氧硝化菌的作用将废水中的氨氮氧化为亚硝酸盐或硝酸盐，包括两个基本反应步骤：由亚硝酸菌参与的将氨氮转化为亚硝酸盐的反应。由硝酸菌参与的将亚硝酸盐转化为硝酸盐的反应。亚硝酸菌和硝酸菌都是自养菌，它们利用废水中的碳源，通过与NH3-N的氧化还原反应获得能量。

反应方程式如下：

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

解决措施：控制好PH与温度。

硝化菌的适宜pH值为8.0～8.4，最佳温度为35℃，温度对硝化菌的影响很大，温度下降10℃，硝化速度下降一半；DO浓度：2～3mg/L；BOD5负荷：0.06-0.1kgBOD5/(kgMLSS•d)；泥龄在3～5天以上。
在缺氧条件下，利用反硝化菌（脱氮菌）将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气而从废水中逸出由于兼性脱氮菌（反硝化菌）的作用，将硝化过程中产生的硝酸盐或亚硝酸盐还原成N2的过程，称为反硝化。反硝化过程中的电子供体是各种各样的有机底物（碳源）。

以甲醇为碳源为例，其反应式为：
6NO3-+2CH3OH→6NO2-+2CO2+4H2O
6NO2-+3CH3OH→3N2+3CO2+3H2O+6OH-
反硝化菌的适宜pH值为6.5～8.0；最佳温度为30℃，当温度低于10℃时，反硝化速度明显下降，而当温度低至3℃时，反硝化作用将停止；DO浓度＜0.5mg/L；BOD5/TN＞3～5。

生物脱氮法可去除多种含氮化合物，总氮去除率可达70%～95%，二次污染小且比较经济，因此在国内外运用最多。其缺点是占地面积大，低温时效率低。

为了能使微生物正常生长，必须增加回流比来稀释原废水；
硝化过程不仅需要大量氧气，而且反硝化需要大量的碳源，一般认为COD/TKN至少为9。

㈤ 怎样利用微生物处理废水

废水生物处理法

随着工业的发展，污水成分已愈来愈复杂。某些难降解的有机物质和有毒物质，需要运用微生物的方法进行处理，污水具备微生物生长和繁殖的条件，因而微生物能从污水中获取养分，同时降解和利用有害物质，从而使污水得到净化。废水生物处理是利用微生物的生命活动，对废水中呈溶解态或胶体状态的有机污染物降解作用，从而使废水得到净化的一种处理方法。废水生物处理技术以其消耗少、效率高、成本低、工艺操作管理方便可靠和无二次污染等显著优点而备受人们的青睐。

定义

利用微生物的代谢作用除去废水中有机污染物的一种方法，亦称废水生物化学处理法，简称废水生化法。由于传统治理方法有成本高、操作复杂、对于大流量低浓度的有害污染难处理等缺点，经过多年的探索和研究，生物治理技术日益受到人们的重视。随着耐重金属毒性微生物的研究进展，采用生物技术处理电镀重金属废水呈现蓬勃发展势头，根据生物去除重金属离子的机理不同可分为生物絮凝法、生物吸附法、生物化学法以及植物修复法。

特点

1、用生物方法去除有机物最经济；

2、90%废水处理工艺属于生物处理工艺；

3、水中氨氮用生物处理方法去除最有效；

4、绝大多数工业废水也是以生物处理方法为主

分类

生物化学法

生物化学法指通过微生物处理含重金属废水，将可溶性离子转化为不溶性化合物而去除。硫酸盐生物还原法是一种典型生物化学法。该法是在厌氧条件下硫酸盐还原菌通过异化的硫酸盐还原作用，将硫酸盐还原成H2S，废水中的重金属离子可以和所产生的H2S反应生成溶解度很低的金属硫化物沉淀而被去除，同时H2SO4的还原作用可将SO42-转化为S2-而使废水的pH值升高。因许多重金属离子氢氧化物的离子积很小而沉淀。有关研究表明，生物化学法处理含Cr6+浓度为30—40mg/L的废水去除率可达99.67%—99.97%。有人还利用家畜粪便厌氧消化污泥进行矿山酸性废水重金属离子的处理，结果表明该方法能有效去除废水中的重金属。赵晓红等人用脱硫肠杆菌(SRV)去除电镀废水中的铜离子，在铜质量浓度为246.8 mg/L的溶液，当pH为4.0时，去除率达99.12%。[2]

生物絮凝法

生物絮凝法是利用微生物或微生物产生的代谢物进行絮凝沉淀的一种除污方法。微生物絮凝剂是一类由微生物产生并分泌到细胞外，具有絮凝活性的代谢物。一般由多糖、蛋白质、DNA、纤维素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物质构成，分子中含有多种官能团，能使水中胶体悬浮物相互凝聚沉淀。至目前为止，对重金属有絮凝作用的约有十几个品种，生物絮凝剂中的氨基和羟基可与Cu2+、 Hg2+、Ag+、Au2+等重金属离子形成稳定的鳌合物而沉淀下来。应用微生物絮凝法处理废水安全方便无毒、不产生二次污染、絮凝效果好，且生长快、易于实现工业化等特点。此外，微生物可以通过遗传工程、驯化或构造出具有特殊功能的菌株。因而微生物絮凝法具有广阔的应用前景。[2]

生物吸附法

生物吸附法是利用生物体本身的化学结构及成分特性来吸附溶于水中的金属离子，再通过固液两相分离去除水溶液中的金属离子的方法。利用胞外聚合物分离金属离子，有些细菌在生长过程中释放的蛋白质，能使溶液中可溶性的重金属离子转化为沉淀物而去除。生物吸附剂具有来源广、价格低、吸附能力强、易于分离回收重金属等特点，已经被广泛应用。[2]

需氧生物处理法

利用需氧微生物在有氧条件下将废水中复杂的有机物分解的方法。生活污水中的典型有机物是碳水化合物、合成洗涤剂、脂肪、蛋白质及其分解产物如尿素、甘氨酸、脂肪酸等。这些有机物可按生物体系中所含元素量的多寡顺序表示为 COHNS。

生物体系中这些反应有赖于生物体系中的酶来加速。酶按其催化反应分为：氧化还原酶：在细胞内催化有机物的氧化还原反应，促进电子转移，使其与氧化合或脱氢。可分为氧化酶和还原酶。氧化酶可活化分子氧，作为受氢体而形成水或过氧化氢。还原酶包括各种脱氢酶，可活化基质上的氢,并由辅酶将氢传给被还原的物质,使基质氧化，受氢体还原。水解酶：对有机物的加水分解反应起催化作用。水解反应是在细胞外产生的最基本的反应，能将复杂的高分子有机物分解为小分子，使之易于透过细胞壁。如将蛋白质分解为氨基酸，将脂肪分解为脂肪酸和甘油，将复杂的多糖分解为单糖等。此外还有脱氨基、脱羧基、磷酸化和脱磷酸等酶。

许多酶只有在一些称为辅酶和活化剂的特殊物质存在时才能进行催化反应，钾、钙、镁、锌、钴、锰、氯化物、磷酸盐离子在许多种酶的催化反应中是不可缺少的辅酶或活化剂。

在需氧生物处理过程中，污水中的有机物在微生物酶的催化作用下被氧化降解，分三个阶段：第一阶段，大的有机物分子降解为构成单元──单糖、氨基酸或甘油和脂肪酸。在第二阶段中，第一阶段的产物部分地被氧化为下列物质中的一种或几种：二氧化碳、水、乙酰基辅酶A、α-酮戊二酸(或称 α-氧化戊二酸)或草醋酸（又称草酰乙酸）。第三阶段（即三羧酸循环，是有机物氧化的最终阶段）是乙酰基辅酶A、α－酮戊二酸和草醋酸被氧化为二氧化碳和水。有机物在氧化降解的各个阶段，都释放出一定的能量。

在有机物降解的同时，还发生微生物原生质的合成反应。在第一阶段中由被作用物分解成的构成单元可以合成碳水化合物、蛋白质和脂肪，再进一步合成细胞原生质。合成能量是微生物在有机物的氧化过程中获得的。

厌氧生物处理法

主要用于处理污水中的沉淀污泥，因而又称污泥消化，也用于处理高浓度的有机废水。这种方法是在厌氧细菌或兼性细菌的作用下将污泥中的有机物分解，最后产生甲烷和二氧化碳等气体，这些气体是有经济价值的能源。中国大量建设的沼气池就是具体应用这种方法的典型实例。消化后的污泥比原生污泥容易脱水，所含致病菌大大减少，臭味显著减弱，肥分变成速效的，体积缩小，易于处置。城市污水沉淀污泥和高浓度有机废水的完全厌氧消化过程可分为三个阶段（见图）。在第一阶段,污泥中的固态有机化合物借助于从厌氧菌分泌出的细胞外水解酶得到溶解，并通过细胞壁进入细胞中进行代谢的生化反应。在水解酶的催化下，将复杂的多糖类水解为单糖类，将蛋白质水解为缩氨酸和氨基酸，并将脂肪水解为甘油和脂肪酸。第二阶段是在产酸菌的作用下将第一阶段的产物进一步降解为比较简单的挥发性有机酸等，如乙酸、丙酸、丁酸等挥发性有机酸，以及醇类、醛类等；同时生成二氧化碳和新的微生物细胞。

反应原理

第一、二阶段又称为液化过程。第三阶段是在甲烷菌的作用下将第二阶段产生的挥发酸转化成甲烷和二氧化碳，因此又称为气化过程，其反应可用下式表示：

一些有机酸或醇的气化过程举例如下：

乙酸：

CH3COOH─→CO2+CH4

丙酸：

4CH3CH2COOH+2H2O─→5CO2+7CH4

甲醇：

4CH3OH─→CO2+3CH4+2H2O

乙醇：

2CH3CH2OH+CO2─→2CH3COOH+CH4

为了使厌氧消化过程正常进行，必须将温度、pH值、氧化还原电势等保持在一定的范围内，以维持甲烷菌的正常活动，保证及时地和完全地将第二阶段产生的挥发酸转化成甲烷。

生物化学反应的速度直接受温度的影响。进行厌氧消化的微生物有两类：中温消化菌和高温消化菌。前者的适应温度范围为17～43℃，最佳温度为32～35℃；后者则在50～55℃具有最佳反应速度。

近年来，厌氧消化处理法发展到应用于处理高浓度有机废水，如屠宰场废水、肉类加工废水、制糖工业废水、酒精工业废水、罐头工业废水、亚硫酸盐制浆废水等，比采用需氧生物处理法节省费用。

利用生物法处理废水的具体方法有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、土地处理系统和污泥消化等

㈥ 如何利用氧化还原反应原理写方程式

氧化还原反应的实质就是电子的转移，，所以可以利用升高的电子总数必然等于降低的；因为化合价必是有升有降，

㈦ 利用氧化还原反应原理将化学能转化为电能是人类的一项重大发明,回答下列问题

C 解析:

㈧ 废水处理的高级氧化技术怎么样

说是有用，个人觉得意义不大，耗能耗财，技术不成熟啊

㈨ 化工废水的处理方式是什么

由多元金属合金融合催化剂并采用高温微孔活化技术生产而成，属新型投加式无板结微电解填料。作用于废水，可高效去除COD、降低色度、提高可生化性，处理效果稳定持久，同时可避免运行过程中的填料钝化、板结等现象。本填料是微电解反应持续作用的重要保证，为当前化工废水的处理带来了新的生机。该处理技术是环境领域新发展的一种技术，主要采用以羟基自由基为核心的强氧化剂，快速、无选择性、彻底氧化环境中的各种有机污染物。羟基自由基与水中的溶解性有机物反应形成羟基自由基；在催化剂的催化下，羟基自由基对废水中有机物进行氧化分解。该技术对CODcr去除、脱色以及提高废水的可生化性有着显著的效果。其色度、CODcr去除率可达75%-99%。在对农药废水、化工废水、制药废水的实际应用中，该技术体现了很好的应用效果。

㈩ 电镀废水处理是如何运用氧化还原法的

向废水中投加还原剂将高价重金属离子还原成微毒的低价重金属离子后，再使其碱化成 沉淀而分离去除的方法。工业上以化学还原法除铬比较成熟。具体地讲，工业上化学还原法 处理电镀含铬废水的方法，有硫酸亚铁­石灰法、亚硫酸盐法、二氧化硫法、亚铁盐法、硫化 碱法等。其中亚硫酸盐法处理量大，综合利用方便，在国内外应用最广。如，六价铬质量浓 度为140mg/L的某种电镀废水，用亚硫酸氢钠进行处理，出水Cr 3+ 质量浓度可降为 0.7~1.0mg/L。另采用二氧化硫作还原剂处理高浓度大流量的含铬废水，国内已有工程实例。 亚铁盐还原沉淀法也是治理含铬电镀废水的经典方法，被许多厂家采用。如某五金厂电镀废 水：六价铬质量浓度为100mg/L，Ni 2+ 50mg/L，pH=4~6，经该法处理后出水达排放标准。目 前英、美等国应用水合肼对镀铬漂洗水进行槽内还原，反应速度快，处理效果好。 另外值得一提的是铁屑法。铁屑处理废水最初就是从治理电镀废水开始的。国内外许多 文献报导了生产规模的铁屑处理电镀废水的情况。铁屑法整个装置易于定型化及设备制造工 业化，我国某些大型电镀企业乃至乡镇企业铁屑处理电镀废水的工业化装置在运行中。 氧化还原法原理简单，操作易于掌握，对某些类型的电镀废水是行之有效的，但是其出 水水质差，不能回用，处理混合废水时，易造成二次污染，而且通用氧化剂还有供货和毒性 的问题尚待解决。