环境工程技术与应用课件：第02章 化学氧化2-过氧化氢处理

1、3.2.1 过氧化氢理化特性(1) 物理性质(2) 稳定性(3)氧化还原性(4)使用注意问题纯净的过氧化氢是淡蓝色粘稠液体；实验室使用的过氧化氢一般为30的水溶液；工业级过氧化氢的浓度： 27.5 、35、 50等，俗称“双氧水”。(2) 稳定性纯净的过氧化氢比较稳定，在无杂质和良好贮存条件下，可长期稳定保存，而分解仅是微量的。但144以上时，会发生爆炸性分解。一些金属离子会促进分解。杂质、pH、温度、光照等会影响其稳定性。因此，一般工业级的产品，会加入一些稳定剂，如焦磷酸钠等。(1) 物理性质(3) 氧化还原性过氧化氢具有氧化性和还原性，其在不同的环境下，可表现出不同的性质。遇到强氧化剂时，

2、显还原性。一般情况下，显氧化性。H2O2 + 2H+ + 2e = H2O E1.776vH2O2 + H+ + e = OH + H2O E=0.71v (4) 使用注意事项较高浓度的过氧化氢水溶液(双氧水)，对皮肤具有腐蚀和刺激作用，因此使用时，应注意对皮肤和眼睛保护。若不慎与皮肤接触，应立即用水清洗。3.2.2 H2O2在水处理中的应用(1) 过氧化氢单独使用 当过氧化氢单独使用时，一般用于处理含硫废水(硫化氢)、酚类废水、氰化物废水。(2) “过氧化氢/亚铁”体系联合使用(Fenton试剂） Fenton试剂是一种性能优良的废水处理药剂，可以用于处理许多其它方法难以处理的工业废水，尤其

3、在处理生物难降解工业有机废水时，具有优良的性能。它可以使有毒难降解有机物降解、解毒，增强可生化性，去除COD等，甚至将有机降解为二氧化碳和水。(3)过氧化氢单独使用的实例 当过氧化氢单独使用时，一般用于处理含硫废水(硫化氢)、氰化物废水。与硫化氢反应，可以将其氧化为单质硫。与含氰(CN-)废水作用，将其氧化为氨和碳酸盐。 尽管单独的过氧化氢，可以对某些含硫和氰的废水进行处理，并达到较好的结果。但是，更有效的处理方法，是将过氧化氢与某些无机离子合用，组成高效的催化氧化体系。可以达到高效、快速、经济、节能的目的。 (1) (1) FentonFenton试剂简介试剂简介 FentonFenton试

4、剂催化氧化法，由试剂催化氧化法，由FentonFenton于于18941894年发现，年发现，19641964年年EisenhauerEisenhauer首次将其用苯酚废水和烷基苯废水获得良好效果后，首次将其用苯酚废水和烷基苯废水获得良好效果后，FentonFenton试剂在工业废水处理中的应用研究开始收到广泛的重视。试剂在工业废水处理中的应用研究开始收到广泛的重视。 近三十年来该方法在有机难降解有机工业废水处理中得到重视，近三十年来该方法在有机难降解有机工业废水处理中得到重视，并在某些难降解废水处理中得到应用并在某些难降解废水处理中得到应用. .它具有极强的氧化能力，它具有极强的氧化能力，对

5、生物降解或一般化学氧化难以奏效的有机废水有较好地处理对生物降解或一般化学氧化难以奏效的有机废水有较好地处理效果。效果。 文献中已有了关于硝基苯、苯酚、喹啉等文献中已有了关于硝基苯、苯酚、喹啉等FentonFenton试剂氧化降解试剂氧化降解的报道。我们将其用于高碱性难降解苯胺类废水处理中，获得的报道。我们将其用于高碱性难降解苯胺类废水处理中，获得满意结果。满意结果。3.2.3 H2O2/Fe2+催化氧化体系及其在水处理中的应用(Fenton试剂)(2) Fenton试剂催化氧化机理 Fe2+ + H2O2 Fe3+ + OH + OH- (1)Fe3+ + H2O2 Fe2+ + HO2 +

6、H+ (2)OH + H2O2 H2O + HO2 (3)HO2 O2- + H+ (4)O2- + H2O2 O2 + OH + OH- (5)H2O2电极电势1.77V，而OH有很高的氧化电位：OH + H+ = H2O2 E=2.80V (6)其氧化电位仅次于氟，故可催化降解有机物，使其分解：OH + RH R + H2O (7)R + O2 ROO ROOH 分解产物 + OH (8) (3)影响Fenton试剂氧化效果的因素pH、Fe2+和H2O2摩尔比及浓度、反应时间、温度等影响降解效果。Fe2+催化H2O2分解产生的OH对有机物分子进攻氧化，最终使有机物矿化为H2O和CO2等无机物。降解过程是渐进的，如对废水中苯胺的降解过程：OHNH2NH2OHOHNH2OHOHOHOHNH4+OOOOOHOHOHCO2H2O+OH(5)Fenton试剂和过氧化氢效果对比处理含硫废水：原水: 含硫S2- 65mg/L(1) 单独用过氧化氢时，按 H2O2:S2-=1.5:1比例投加时， 处理1h后，S2-13mg/L。(2) 用Fenton试剂即H2O2/Fe2+体系时，用同样量的过氧化氢条件下，只需