大学精品课件:第02章 化学氧化3-二氧化氯氧化.ppt
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- 大学精品课件:第02章 化学氧化3-二氧化氯氧化 大学 精品 课件 02 化学 氧化
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1、3.3.1 二氧化氯的强氧化性3.3.2 二氧化氯在水处理中的应用3.3.3 二氧化氯氧化技术的工业应用200910123.3 二氧化氯氧化3.3.1 二氧化氯的强氧化性(1)二氧化氯在水中分解C1O2+H2O=HClO3+HCl (1-26)C1O2=C12+O2 (1-27)C12+H20=HCl+HClO (1-28)HCIO=C12+H2O (1-29)HClO2+C12+H2O=HClO3+HCI(1-30)二氧化氯遇水迅速分解,生成多种强氧化剂:HClO3、HClO、C12、H2O2等,并能产生多种氧化能力极强的活性基团(即自由基)。(2)二氧化氯对有机物氧化降解过程二氧化氯在水中
2、分解后产生的自由基,能激发有机物分子中活泼氢,通过脱氢反应生成R自由基,成为进一步氧化的诱发剂;羟基取代反应将芳烃上的-SO3H、-NO2等基团取代下来,生成不稳定的羟基取代中间体,此羟基取代中间体易于发生开环裂解,开环后不断降解,直至完全分解为无机物;对色素中的某些基团有取代作用,对色素分子结构中的双键有加成作用。(3)有机物氧化降解三个阶段1)反应阶段初期:首先出现苯环的羟基化合物、邻苯二酚、对苯二酚、对苯醌;2)第二阶段:出现的产物是苯环结构破坏后的二元酸,开始以顺丁烯二酸为主,浓度较高,随着氧化逐渐深入,碳链继续断开,生成小分子羧酸,如草酸和甲酸等;3)第三阶段:为深度氧化阶段,中间产
3、物锐减,产物以二氧化碳为主。即有机物结构降解的趋势为:苯环类有机物+苯环烃基化 开环生成羧酸 二氧化碳。(4)二氧化氯对芳烃化合物氧化能力1.当苯环上有给电子基团时,氧化降解效果好;2.当苯环上是吸电子基团时,氧化降解效果稍差;3.难易程度依次为:羟基、甲氧基、胺基、硝基、氯代基;4.对含苯环的化合物有较好的降解解毒性能,但不易使有机物完全矿化,有中间产物生成,使COD的去除率不是太高,但氧化出水的可生化性大大提高。3.3.2 二氧化氯在水处理中的应用(1)水的消毒(2)对水中THM的控制(3)杀菌灭澡性能(1)水的消毒二氧化氯是目前使用的消毒剂中最理想的杀菌消毒剂之一,国外称之为第四代消毒剂
4、。它具有杀菌广谱、有效浓度低、作用速度快、无色、无臭、无毒、使用安全等优点,广泛作为杀菌消毒剂、防臭防霉剂、食品保鲜剂、水质净化剂使用。二氧化氯杀菌原理:二氧化氯与微生物接触时,能释放出新生态氧及次氯酸分子,是一种特强氧化剂。通过微生物膜到内部,使蛋白质中的氨基酸氧化分解,破坏微生物的酶系统达到抑制生长和杀灭细菌、真菌、藻类等。而且,二氧化氯对高等动物细胞结构基本无影响。此外,其残留生成物为水、氯化钠和微量二氧化碳、有机糖等无毒物质。因此,作为一种杀菌消毒剂,二氧化氯的性能明显地优于一般的含氯制剂。2)对水中THM的来源与控制 THMsTHMs为三卤甲烷类,是致癌物,是氯气对水消毒为三卤甲烷类
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