氧化工艺有哪些

　　去除水中CODcr的氧化工艺主要有三种，即Fenton氧化工艺、ClO2催化氧化工艺和O3催化氧化工艺，现针对以上三种催化氧化工艺进行经济技术比选。

　　a）Fenton氧化工艺

　　亚铁盐和过氧化氢的组合称为Fenton试剂,它能有效氧化去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物,其实质是H2O2在Fe2+的催化作用下生成具有高反应活性的羟基自由基(•OH)，•OH可与大多数有机物作用使其降解。

　　Fenton氧化工艺特点

　　1）氧化无选择性，对有机物去除能力强；

　　2）有机物最终分解成CO2和H2O，无有毒有害中间产物，安全环保；

　　3）需要污水的pH值在2～4之间，需要将污水调成酸性，氧化结束再调到中性；

　　4）彻底降解COD所需的药剂单耗高，造成处理成本高；

　　5）反应迅速时间短。

　　Fenton氧化适用场合高，造成处理成本高；

　　Fenton试剂氧化法由于需要调酸、调碱，药剂单耗量大、反应时间长，难以在大中型污水处理厂应用。

　　Fenton试剂氧化法适用于来水呈酸性的小微型污水处理厂，特别适用于一些染料、农药、医药中间体企业的的酸性污水处理。

　　b）ClO2催化氧化工艺

　　二氧化氯催化氧化法是水处理高级氧化技术之一，它是在化学氧化法的基础上改进、发展起来的。二氧化氯催化氧化的原理就是在表面催化剂存在的条件下，利用强氧化剂—二氧化氯在常温常压下催化氧化废水中的有机污染物，直接将有机污染物氧化成为二氧化碳和水，或将大分子有机污染物氧化成小分子有机污染物，提高废水的可生化性，能较好地去除有机污染物。

　　ClO2催化氧化工艺的特点

　　1）ClO2氧化能力持久；

　　2）ClO2与有机物反应几乎不产生发散性有机氯化物，不产生有致癌作用的三氯甲烷；

　　3）与有机物的反应具有显著的选择性，氧化能力与有机物上取代基的种类相关性较大。高效催化剂的使用克服了其对有机物氧化的选择性；

　　4）对有机物的降解以生成氧基团的小分子化合物为主，从而能提高污水BOD5值、改善可生化性；

　　5）需要污水的pH值偏酸性（在6左右），需要将污水调成酸性，氧化结束再调到中性。

　　6）反应时间：在45~60min。

　　ClO2催化氧化的适用场合

　　由于二氧化氯催化氧化技术需要污水的pH值偏酸性(在6左右)，需要将污水调成酸性，氧化结束再调到中性，限制了其在大中型污水处理厂的应用。

　　又由于二氧化氯与有机物的反应具有显著的选择性，需要选择合适的催化剂，在实际应用中催化剂的选型工作复杂而困难，又限制了其在工业污水上的推广应用。

　　目前，二氧化氯催化氧化技术成功应用的领域有：

　　1）在煤气废水、高浓度含氰废水、对氨基苯甲醚废水、苯酚甲醛废水及印染废水的处理均取得了较好的效果，能除去大部分难降解有机污染物、并提高污水的可生化性；

　　2）对于易氧化的水溶性染料如阳离子染料、偶氮染料和易氧化的水不溶性染料如硫化染料等都有良好的脱色和去除COD的效果。

　　c）O3催化氧化工艺

　　臭氧催化氧化是利用臭氧在催化剂作用下产生的羟基自由基[•OH]氧化分解水中有机污染物，由于•OH的氧化能力极强，且氧化反应无选择性，所以可快速氧化分解绝大多数有机化合物（包括一些高稳定性、难降解的有机物）。

　　负载金属的活性炭催化剂是由微小结晶和非结晶部分混合组成的复合物，催化剂表面含有大量的酸性或碱性基团。这些酸性或碱性基团的存在特别是羟基、酚羟基的存在，使催化剂不仅具有吸附能力，而且还具有催化能力。臭氧/催化剂协同作用过程中，在催化剂的作用下使臭氧分解产生[•OH]从而引发链反应，此反应还会产生十分活泼的、具有强氧化能力的单原子氧[•O]。

　　臭氧催化氧化特点

　　1）对有机污染物氧化能力极强，除去有机物能力强；

　　2）催化剂的参与，氧化选择性大大降低，几乎广谱适用；

　　3）有机物最终分解成CO2和H2O，无有毒有害中间产物，安全环保；

　　4）pH值在中性或碱性均可，无需调节污水pH值；

　　5）臭氧发生器以电能和空气产生臭氧，无化学药剂，现场安全卫生；

　　6）氧化反应时间较短，一般控制在30min左右，反应器容积较小。

　　臭氧催化氧化适用场合

　　由于存在以上特点，臭氧催化氧化技术几乎适用于所有性质污水的大、中、小型污水处理厂的CODcr降解。

　　氧化处理和发黑处理区别在哪

　　在日常生活中会遇到各种各样的颜色，每个人都有自己喜欢的颜色，在这其中有很多人会对黑色特别的喜欢，不管是设计大师还是普通人，有的人对黑色甚至是着迷。

　　不管是经典的黑色服装，还是黑色的家居用品，汽车，艺术品等等，黑色都有着非常重要的地位。

　　因其黑色在生活生产中的广泛使用，特别是在各种金属中的使用，也就发展出了一种表面处理工艺，这就是发黑处理。

　　什么是发黑处理

　　各种钢铁产品在与空气长时间接触后，会在表面自然形成一层氧化物薄膜，但这层薄膜并不是很完整和致密，所以很容易就造成钢铁从表面开始被氧化和腐蚀。

　　发黑处理是利用多种化学物质，在金属表面产生化学反应，使其表面附着一层黑色的氧化薄膜。

　　发黑处理的目的是为了让金属件不受氧化，以达到让金属件与空气完全隔绝，提高防锈能力，发黑处理后还可以增加金属件表面光泽让其更美观，并且还可以减少部分内在或者外力对工件造成的变形。

　　由于发黑处理有着诸多的优点，如加工时间短，成本低，操作简单安全等等，所以在金属表面处理中广泛使用；但同时发黑处理的缺点也特别明显，就是污染比较严重。

　　发黑处理方法

　　早期，对钢材的表面发黑处理采用的是，涂沥青或者油漆，然后干燥后就可以附着在钢材的表面，以达到防腐蚀的作用。

　　现在常用的发黑处理方法有两种。

　　一种是利用碱性加温让金属表面发黑，高碳钢常用这种一发黑工艺。

　　另一种是利用常温发黑，低碳钢常用这种发黑工艺效果较好。

　　钢铁产品表面的发黑处理，也会被称为发蓝处理，表面那层致密而光滑的氧化层是四氧化三铁，也就是靠它来保护工件内部不被氧化的。

　　在高温550℃下，氧化后的四氧化三铁会呈现出天蓝色，所以就被称为发蓝处理。

　　而在低温350℃下，氧化后的四氧化三铁会呈现出黑色，所以就被称为发黑处理。

　　发黑氧化膜的形成

　　是否能在钢铁工件表面氧化致密而又均匀的四氧化三铁，关键是要选用合适的氧化剂，而通常会选用由氢氧化钠，亚硝酸钠以及磷酸三钠所组成的氧化剂。

　　发蓝处理时会用加热后熔化的液体氧化剂去处理工件，而在发黑时则会使用水溶液氧化剂去处理工件。

　　常用的发黑溶液成分，除了由三种原料组成的氧化剂外，还要加上一定比例的水，溶液的密度在1.4g/cm³，沸点在130℃，在这样的溶液下，工件就可以进行发黑处理了。

　　要想在工件表面获得致密而光亮的四氧化三铁薄膜，三种氧化剂原料的比例也非常重要。

　　当氢氧化钠，亚硝酸钠以及磷酸三钠这三种化学物质混合在一起后，就会产生化学反应，生成四氧化三铁，遇到钢铁工件后就会附着在其表面形成无数个结晶体，随着这种结晶体越来越多，最后连成一片就会在工件表面形成一层氧化薄膜层。

　　发黑工艺流程

　　工件装夹

　　首先要根据工件的尺寸和形状，设计出专用的夹具，最终能让工件在溶液中能够每一个部位都能被氧化，没有氧化死角。

　　除油

　　由于工件表面会存在油污，如果不能去除油污不但会影响发黑处理的质量，还会污染整池的除油液。

　　将除油溶液加温到90℃左右后，将工件放入其中静置30分钟左右，最终以工件完全除油干净为准，是否除油干净需要靠操作者的经验观察，一般是通过观察水泡从工件表面均匀散开，没有聚集显现即可。

　　酸洗

　　酸洗的目的是去除掉工件表面的氧化皮和锈迹，即便观察不到工件表面有锈迹也应该进行酸洗，可以让其在发黑处理前更干净，这样有利于氧化，也不会影响发黑处理的质量。

　　酸洗液一般采用浓度在15%左右的工业浓盐酸，将工件完全放置于溶液中30分钟左右。

　　发黑处理（氧化）

　　经过除油，酸洗后干净的工件就可以进行发黑处理了。

　　发黑时的溶液温度在130℃左右，发蓝的温度在550℃，还要通过不同工件材料来控制浸入的时间。

　　对于一些发黑要求较高的工件，第一次发黑后拿出来酸洗，并再次发黑处理，如此反复多次后，就能够得到色泽均匀致密的氧化膜了。

　　后续加工

　　通过发黑处理后，将工件从发黑溶液池中取出，用清水将工件表面的化学溶液冲洗干净。

　　通过烘烤或者吹风的方式将工件表面的水分去除干净，还要将工件放入皂化液中浸泡，以及涂敷上一层油，这些工序都是为了提高工件的防腐蚀能力，并且增加其表面的光泽度让其更美观。

　　最后通过外观检查，耐腐蚀和附着力测试，一个通过发黑处理后合格的工件就完成了。

　　钢铁可以说是当今最重要的材料，但是表面容易受到腐蚀，也是钢铁材料所遇到的重要问题，一段时间内甚至阻碍了钢铁的快速发展。

　　所以也就诞生了很多种钢材表面处理工艺，完美的解决了钢材遇到的这个问题，发黑处理就是这其中使用最广泛的一种钢材表面处理工艺。

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