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谈谈氧化还原电势控制在电镀废水处理中的应用

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发表于 2020-8-10 01:02:53 | 显示全部楼层 |阅读模式

电镀废水中含有剧毒,高污染的氰化物和各种重金属离子。为了实现目标,沥青乳化剂化茧成蝶,不断的打磨产品质量,提升业务能力,最终在市场上拥有一席之地。


如果不加以处理和排放,无疑将严重威胁人类和其他动物的生命,健康以及生态环境。

本文旨在通过控制含铬废水和含氰化物废水的处理过程中的氧化还原电势来降低六价铬和氰化物离子的毒性,从而改进对六价铬和氰化物离子的处理方法。

本文着重分析六价铬离子与氰化物离子氧化还原反应的原理,应用和控制要点,以提高相关污染物的处理效率。

未经处理的电镀废水的直接排放是非常有害的,尤其是六价铬离子和氰化物会对相关水体和水体中的有毒动植物产生极大的毒性。

因此,对含铬废水和含氰废水中的污染物成分进行深入分析研究,彻底处理六价铬和氰化物以完成其无害化处理具有深远的意义。

在实际处理过程中,主要方法之一是根据水质的实际情况采用控制氧化还原电位,添加氧化剂和还原剂的方法,以确保含铬废水达到“镀层”要求。

污染物排放标准》(GB21900-2008)表2中间车间出口的具体要求;氰化物完全分解氰化物,不再络合并干扰重金属铜离子的沉淀处理。

另外,从含铬废水和含氰废水中去除特征性污染物后,废水质量相对较简单,处理后的尾水可以回收利用,实现了水资源的有效节约和回用。

1重反应通过氧化还原电位法处理的含铬废水和含氰废水的主要特征污染物是六价铬和氰化物,它们不仅相互引起污染,但也不利于其他重金属物质的处理。

当前的成熟处理方法是受控的氧化还原电位方法。

六价铬和氰化物分别被NaHSO3和NaClO还原。

相应的氧化还原反应方程式在(1),(2)和(3)中示出。

在式(1)中,在强酸性条件下,六价铬通过氧化还原过程被还原成三价铬。

在式(2)中,氰化物在强碱性条件下转化为氰化钠,并继续处于强碱状态。

如式(3)所示,在有性条件下再次发生氧化还原反应,最后在氧化过程中被氧化为CO2和N2式(2)和(3)分别对应于第一级和第二级氧化。

2氧化还原电位21氧化还原方程氧化还原反应的终点需要由氧化还原电位控制,并且反应的具体过程是Nerns特殊方程式是基础。

废水反应溶液中的氧化还原电位与被氧化或还原的物质之间的特定关系通过能斯特方程进行判断。

从另一方面来看,氧化还原反应过程特别是自由电子的转移,如方程式(4)所示。

其中,Ox和Red分别代表氧化的物质和还原的物质。

废水中的氧化还原电位与废水反应溶液中氧化或还原的物质之间的特定关系由能斯特方程确定,如方程(5)所示。

其中,与E和E0对应的电势分别处于实际和标准状态,R和F为常数,并且分别对应于理想气体和法拉第常数。

T和n表示绝对状态下的温度和电子传递数,aox和aRed表示相应的活性,分别对应于处于氧化态和还原态的两种不同类型的物质。

如果温度为常温,则可以将公式(5)简化为公式(6)。

根据上面的等式(6),我们可以看到氧化还原电位与材料活性比有关。

22影响因素影响氧化还原电位的主要因素包括以下几个方面。

1)物质质量分数。

在氧化还原反应期间,电势发生变化并与反应同步进行。

从还原反应的分析来看,被氧化物质和被还原物质的活性状态分别较小和较大,因此电势变化状态由高变低,而氧化过程则相反。

实际上,废水中污染更严重的组分的质量分数较低,这基本上接近离子活性。

通常,氧化和还原物质的活性可以直接由浓度表示[2]。

2)pH(pH值)。

氢离子和氢氧根离子均参与方程式反应。

两者分别对应于还原和氧化反应。

相应的污染物是六价铬和氰化物。

因此,当pH值变化时,也会影响电位。

3)其他复杂的电对。

电镀工业废水由多种成分组成,不同电势以混合电位的形式存在,因此,如果废水中除主要污染物外还含有其他氧化还原成分,则整个反应过程反应系统将变得非常复杂,电位的检测结果将与一般的能斯特方程式不一致。

在具体的反应过程中,应根据实际情况进行严格修改。

3电镀废水的实际应用31六价铬废水在含铬废水处理过程中,可采用还原Cr2O2-7的方法式(7),然后将特定反应过程中每种物质的浓度带入能斯特方程,得到式(8):从分析式(8)可以知道还原反应的初始阶段是六价铬。

铬的浓度较高,相应的电势相对较高。

当反应逐渐开始时,添加还原剂(如亚硫酸氢钠),Cr2O2-7将转化为三价,电势也会降低。

当反应达到一定水平时,Cr2O2-7的电势完全降低到最低值,可以直接用作参考电势。

另外,与Cr2O2-7的还原过程的pH对应的电位控制点为250mV。

在实际的反应过程中,Cr2O2-7的完全还原需要小于250mV的电势。

此时已将Cr2O2-7污染物进行了转化以降低环境毒性,然后通过化学沉淀法进行处理。

确定含铬废水的六价铬指标可以满足车间出口的排放标准,并进行潜在的控制点与pH值有对应关系。

pH值是整个反应过程中非常重要的影响因素。

从等式(7)和(8)可以计算出,当Cr2O2-7,Cr3+和H+的浓度变化10倍时,氧化还原电势变化分别为98V,197V和1380V。

总之,pH值的变化对氧化还原电势的变化影响最大,氧化还原电势是反应过程中的重要参数。

32氰化物废水在处理含氰化物废水时,根据一阶氧化反应,CN-的氧化过程可表示为式(9),可以从以下特殊方程式中获得方程式(10):CN-是还原态物质,在碱性条件下反应逐渐发展过程中,浓度继续降低,但同时,氧化还原电位逐渐增加。

当电位达到最大值时,氰化物已被完全氧化,可以直接用作参考电位。

当pH值为10?11时,相应的氧化还原电位控制点为350mV。

当电势高于控制参考电势点时,这意味着CN-基本已被完全氧化,并实现了无害化。

对于后续去除重金属铜离子没有可比性。

效果很复杂。

因此,pH值与氧化还原电势控制参数高度相关。

氢氧根离子对于参与整个反应过程至关重要。

同时,氢氧根离子的量和浓度也由pH值表示。

当pH值增加时,电势将降低。



4个控制点的选择41含铬废水在含铬废水处理过程中,氧化还原电位最高的是六价铬,可根据滴定确定曲线确定氧化还原控制点。

在实际生产和操作中,NaHSO3被用作还原剂。

根据不同的pH条件,NaHSO3还原剂的氧化还原电势变化如图1所示。

当pH值介于2和3之间时,氧化还原电势差介于180和280mV之间,与分析相同上述式(7)和(8)的结果,即当pH值为25时,相应的氧化还原电位为250mV的结果是一致的。

42含氰废水在处理含氰废水的过程中,还可以根据滴定曲线确定氧化还原控制点,如图2所示。

该点附近电位突然变化,可以用作参考控制点。

在实际的生产和使用过程中,在pH值为11时相应的氧化还原控制电位高于350mV。

4。

3复杂电镀废水上面提到的两种情况是仅包含一种主要特征污染物的电镀废水,但在实际生产和运营过程中仍然存在。

表面废水同时含有CN-和Cr2O2-7,因为以及其他电气对。

根据理论参考电位,会有明显的偏差,应以实际变化为准。

定量程序如下。

1)将传感器放在复杂电镀废水的原水中,测量pH值和初始氧化还原电位。

2)在操作过程中,在碱性条件下,调节pH值为10?11,加入氧化剂次氯酸钠使氧化还原电势保持在350mV以上,充分搅拌反应,完成第一,第二步氰化物的分解。

3)氰化物分解后将出水调节至pH25时,加入还原剂NaHSO3溶液还原Cr2O2-7,保持氧化还原电位低于250mV,并充分搅拌反应以完成铬的分解过程;4)在氰化物和铬的分解过程之后,对废水进行化学沉淀以除去相应的重金属铜离子和三价铬离子。

5)在实际操作中,应注意氧化还原电位和pH值的变化,应及时调整氧化剂,还原剂,液态碱和盐酸的用量,以确保氰化物和氰化物的完全去除。

六价铬。

5结论通过分析含氰废水,含铬废水和复杂电镀废水的运行情况,得出pH值和氧化还原电位的参数值可以进行精细控制,可以有效去除CN-和Cr2O2-7,以降低电镀废水的毒性。

经过化学沉淀处理去除重金属离子后,氰化物和铬分解后的电镀废水更为有效,可确保满足相关标准的要求。

精确控制氧化还原电位参数可以最大程度地减少污染物的浓度,提高药物的使用效率,降低成本,并获得综合了社会,环境和经济效益的综合效益。

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