氧化工藝有哪些

　　去除水中CODcr的氧化工藝主要有三種，即Fenton氧化工藝、ClO2催化氧化工藝和O3催化氧化工藝，現針對以上三種催化氧化工藝進行經濟技術比選。

　　a）Fenton氧化工藝

　　亞鐵鹽和過氧化氫的組合稱為Fenton試劑,它能有效氧化去除傳統廢水處理技術無法去除的難降解有機物,其實質是H2O2在Fe2+的催化作用下生成具有高反應活性的羥基自由基(?OH)，?OH可與大多數有機物作用使其降解。

　　Fenton氧化工藝特點

　　1）氧化無選擇性，對有機物去除能力強；

　　2）有機物最終分解成CO2和H2O，無有毒有害中間產物，安全環保；

　　3）需要污水的pH值在2～4之間，需要將污水調成酸性，氧化結束再調到中性；

　　4）徹底降解COD所需的藥劑單耗高，造成處理成本高；

　　5）反應迅速時間短。

　　Fenton氧化適用場合高，造成處理成本高；

　　Fenton試劑氧化法由于需要調酸、調堿，藥劑單耗量大、反應時間長，難以在大中型污水處理廠應用。

　　Fenton試劑氧化法適用于來水呈酸性的小微型污水處理廠，特別適用于一些染料、農藥、醫藥中間體企業的的酸性污水處理。

　　b）ClO2催化氧化工藝

　　二氧化氯催化氧化法是水處理高級氧化技術之一，它是在化學氧化法的基礎上改進、發展起來的。二氧化氯催化氧化的原理就是在表面催化劑存在的條件下，利用強氧化劑—二氧化氯在常溫常壓下催化氧化廢水中的有機污染物，直接將有機污染物氧化成為二氧化碳和水，或將大分子有機污染物氧化成小分子有機污染物，提高廢水的可生化性，能較好地去除有機污染物。

　　ClO2催化氧化工藝的特點

　　1）ClO2氧化能力持久；

　　2）ClO2與有機物反應幾乎不產生發散性有機氯化物，不產生有致癌作用的三氯甲烷；

　　3）與有機物的反應具有顯著的選擇性，氧化能力與有機物上取代基的種類相關性較大。高效催化劑的使用克服了其對有機物氧化的選擇性；

　　4）對有機物的降解以生成氧基團的小分子化合物為主，從而能提高污水BOD5值、改善可生化性；

　　5）需要污水的pH值偏酸性（在6左右），需要將污水調成酸性，氧化結束再調到中性。

　　6）反應時間：在45~60min。

　　ClO2催化氧化的適用場合

　　由于二氧化氯催化氧化技術需要污水的pH值偏酸性(在6左右)，需要將污水調成酸性，氧化結束再調到中性，限制了其在大中型污水處理廠的應用。

　　又由于二氧化氯與有機物的反應具有顯著的選擇性，需要選擇合適的催化劑，在實際應用中催化劑的選型工作復雜而困難，又限制了其在工業污水上的推廣應用。

　　目前，二氧化氯催化氧化技術成功應用的領域有：

　　1）在煤氣廢水、高濃度含氰廢水、對氨基苯甲醚廢水、苯酚甲醛廢水及印染廢水的處理均取得了較好的效果，能除去大部分難降解有機污染物、并提高污水的可生化性；

　　2）對于易氧化的水溶性染料如陽離子染料、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脫色和去除COD的效果。

　　c）O3催化氧化工藝

　　臭氧催化氧化是利用臭氧在催化劑作用下產生的羥基自由基[?OH]氧化分解水中有機污染物，由于?OH的氧化能力極強，且氧化反應無選擇性，所以可快速氧化分解絕大多數有機化合物（包括一些高穩定性、難降解的有機物）。

　　負載金屬的活性炭催化劑是由微小結晶和非結晶部分混合組成的復合物，催化劑表面含有大量的酸性或堿性基團。這些酸性或堿性基團的存在特別是羥基、酚羥基的存在，使催化劑不僅具有吸附能力，而且還具有催化能力。臭氧/催化劑協同作用過程中，在催化劑的作用下使臭氧分解產生[?OH]從而引發鏈反應，此反應還會產生十分活潑的、具有強氧化能力的單原子氧[?O]。

　　臭氧催化氧化特點

　　1）對有機污染物氧化能力極強，除去有機物能力強；

　　2）催化劑的參與，氧化選擇性大大降低，幾乎廣譜適用；

　　3）有機物最終分解成CO2和H2O，無有毒有害中間產物，安全環保；

　　4）pH值在中性或堿性均可，無需調節污水pH值；

　　5）臭氧發生器以電能和空氣產生臭氧，無化學藥劑，現場安全衛生；

　　6）氧化反應時間較短，一般控制在30min左右，反應器容積較小。

　　臭氧催化氧化適用場合

　　由于存在以上特點，臭氧催化氧化技術幾乎適用于所有性質污水的大、中、小型污水處理廠的CODcr降解。

　　氧化處理和發黑處理區別在哪

　　在日常生活中會遇到各種各樣的顏色，每個人都有自己喜歡的顏色，在這其中有很多人會對黑色特別的喜歡，不管是設計大師還是普通人，有的人對黑色甚至是著迷。

　　不管是經典的黑色服裝，還是黑色的家居用品，汽車，藝術品等等，黑色都有著非常重要的地位。

　　因其黑色在生活生產中的廣泛使用，特別是在各種金屬中的使用，也就發展出了一種表面處理工藝，這就是發黑處理。

　　什么是發黑處理

　　各種鋼鐵產品在與空氣長時間接觸后，會在表面自然形成一層氧化物薄膜，但這層薄膜并不是很完整和致密，所以很容易就造成鋼鐵從表面開始被氧化和腐蝕。

　　發黑處理是利用多種化學物質，在金屬表面產生化學反應，使其表面附著一層黑色的氧化薄膜。

　　發黑處理的目的是為了讓金屬件不受氧化，以達到讓金屬件與空氣完全隔絕，提高防銹能力，發黑處理后還可以增加金屬件表面光澤讓其更美觀，并且還可以減少部分內在或者外力對工件造成的變形。

　　由于發黑處理有著諸多的優點，如加工時間短，成本低，操作簡單安全等等，所以在金屬表面處理中廣泛使用；但同時發黑處理的缺點也特別明顯，就是污染比較嚴重。

　　發黑處理方法

　　早期，對鋼材的表面發黑處理采用的是，涂瀝青或者油漆，然后干燥后就可以附著在鋼材的表面，以達到防腐蝕的作用。

　　現在常用的發黑處理方法有兩種。

　　一種是利用堿性加溫讓金屬表面發黑，高碳鋼常用這種一發黑工藝。

　　另一種是利用常溫發黑，低碳鋼常用這種發黑工藝效果較好。

　　鋼鐵產品表面的發黑處理，也會被稱為發藍處理，表面那層致密而光滑的氧化層是四氧化三鐵，也就是靠它來保護工件內部不被氧化的。

　　在高溫550℃下，氧化后的四氧化三鐵會呈現出天藍色，所以就被稱為發藍處理。

　　而在低溫350℃下，氧化后的四氧化三鐵會呈現出黑色，所以就被稱為發黑處理。

　　發黑氧化膜的形成

　　是否能在鋼鐵工件表面氧化致密而又均勻的四氧化三鐵，關鍵是要選用合適的氧化劑，而通常會選用由氫氧化鈉，亞硝酸鈉以及磷酸三鈉所組成的氧化劑。

　　發藍處理時會用加熱后熔化的液體氧化劑去處理工件，而在發黑時則會使用水溶液氧化劑去處理工件。

　　常用的發黑溶液成分，除了由三種原料組成的氧化劑外，還要加上一定比例的水，溶液的密度在1.4g/cm3，沸點在130℃，在這樣的溶液下，工件就可以進行發黑處理了。

　　要想在工件表面獲得致密而光亮的四氧化三鐵薄膜，三種氧化劑原料的比例也非常重要。

　　當氫氧化鈉，亞硝酸鈉以及磷酸三鈉這三種化學物質混合在一起后，就會產生化學反應，生成四氧化三鐵，遇到鋼鐵工件后就會附著在其表面形成無數個結晶體，隨著這種結晶體越來越多，最后連成一片就會在工件表面形成一層氧化薄膜層。

　　發黑工藝流程

　　工件裝夾

　　首先要根據工件的尺寸和形狀，設計出專用的夾具，最終能讓工件在溶液中能夠每一個部位都能被氧化，沒有氧化死角。

　　除油

　　由于工件表面會存在油污，如果不能去除油污不但會影響發黑處理的質量，還會污染整池的除油液。

　　將除油溶液加溫到90℃左右后，將工件放入其中靜置30分鐘左右，最終以工件完全除油干凈為準，是否除油干凈需要靠操作者的經驗觀察，一般是通過觀察水泡從工件表面均勻散開，沒有聚集顯現即可。

　　酸洗

　　酸洗的目的是去除掉工件表面的氧化皮和銹跡，即便觀察不到工件表面有銹跡也應該進行酸洗，可以讓其在發黑處理前更干凈，這樣有利于氧化，也不會影響發黑處理的質量。

　　酸洗液一般采用濃度在15%左右的工業濃鹽酸，將工件完全放置于溶液中30分鐘左右。

　　發黑處理（氧化）

　　經過除油，酸洗后干凈的工件就可以進行發黑處理了。

　　發黑時的溶液溫度在130℃左右，發藍的溫度在550℃，還要通過不同工件材料來控制浸入的時間。

　　對于一些發黑要求較高的工件，第一次發黑后拿出來酸洗，并再次發黑處理，如此反復多次后，就能夠得到色澤均勻致密的氧化膜了。

　　后續加工

　　通過發黑處理后，將工件從發黑溶液池中取出，用清水將工件表面的化學溶液沖洗干凈。

　　通過烘烤或者吹風的方式將工件表面的水分去除干凈，還要將工件放入皂化液中浸泡，以及涂敷上一層油，這些工序都是為了提高工件的防腐蝕能力，并且增加其表面的光澤度讓其更美觀。

　　最后通過外觀檢查，耐腐蝕和附著力測試，一個通過發黑處理后合格的工件就完成了。

　　鋼鐵可以說是當今最重要的材料，但是表面容易受到腐蝕，也是鋼鐵材料所遇到的重要問題，一段時間內甚至阻礙了鋼鐵的快速發展。

　　所以也就誕生了很多種鋼材表面處理工藝，完美的解決了鋼材遇到的這個問題，發黑處理就是這其中使用最廣泛的一種鋼材表面處理工藝。

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