實(shí)驗(yàn)1-3污水處理-電浮選凝聚法課件

單位：廣東兩陽(yáng)中學(xué)授課老師：謝培林電解技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用

——電浮選凝聚法單位：廣東兩陽(yáng)中學(xué)電解技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用1回顧舊知識(shí)1.我們之前學(xué)習(xí)過(guò)的什么試劑可以對(duì)污水中的懸浮物進(jìn)行處理？明礬、硫酸鐵，活性炭……2.它們凈水的原理是什么呢？Al3+、Fe3+水解生成Al(OH)3、Fe(OH)3膠體，從而吸附水中的懸浮物而沉淀除去24小時(shí)后回顧舊知識(shí)1.我們之前學(xué)習(xí)過(guò)的什么試劑可以對(duì)污水中的懸浮物進(jìn)2電解技術(shù)處理污水微課視頻電解技術(shù)處理污水微課視頻38V直流電壓60min后電解技術(shù)處理污水結(jié)果展示左邊為電解技術(shù)處理后1h后的結(jié)果右邊為明礬處理24h后的結(jié)果8V直流電壓電解技術(shù)處理污水結(jié)果展示左邊為電解技術(shù)處理后1h41.對(duì)懸浮顆粒物的處理實(shí)驗(yàn)裝置1.該方法處理污水的原理：(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，兩電極上分別發(fā)生了什么反應(yīng)？(2)懸浮物是怎么浮在溶液上方的？(3)顆粒物是如何沉淀的？(4)在電解前加少量稀鹽酸調(diào)節(jié)pH約為5的原因是什么？電浮選凝聚法電極電極反應(yīng)文字說(shuō)明陽(yáng)極陰極2H++2e-=H2↑H2把部分懸浮物吹上去Fe－2e-＝Fe2+

2H2O-4e-=4H++O2↑Fe2+被O2氧化成Fe3+Fe3++3H2O=Fe(OH)3(膠體)+3H+膠體吸附懸浮顆粒物使其沉淀。1.對(duì)懸浮顆粒物的處理實(shí)驗(yàn)裝置1.該方法處理污水的原理：電浮5電浮選凝聚法的優(yōu)化設(shè)計(jì)1.如何更快地產(chǎn)生Fe(OH)3膠體？方法：（1）往溶液中加入無(wú)污染的氧化劑，如H2O2（2）往溶液中加入NaCl溶液，既可以增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電作用，陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng)2Cl--2e-=Cl2↑，Cl2可以把Fe2+氧化成Fe3+且Cl-比OH-更容易在陽(yáng)極放電2.根據(jù)生活常識(shí)，想想如何讓浮渣更快更多地浮出來(lái)？可以在溶液中加入洗衣粉，洗潔精等洗滌劑思考方向：如何讓Fe2+更快速地被氧化成Fe3+？電浮選凝聚法的優(yōu)化設(shè)計(jì)1.如何更快地產(chǎn)生Fe(OH)3膠體？6Fe電極C電極Al電極陽(yáng)直流電源+-陰3.其他提高效率的方法賞析（1）電解采用三電極體系，請(qǐng)分析其優(yōu)勢(shì)（2）三個(gè)電極在不接觸的情況下，電極間距應(yīng)盡可能小，請(qǐng)猜想原因。實(shí)驗(yàn)中得到的最優(yōu)條件是：230mL污水中加入5.0gNaCl,2-3根石墨棒捆綁，形成三電極，電極間距2cm,電壓9V左右。Fe電極C電極Al電極陽(yáng)直流電源+-陰3.其他提高效7真實(shí)工業(yè)情境再現(xiàn)某印染廠生產(chǎn)后的污水中含有大量的懸浮顆粒物，有機(jī)染料和色素，我們可以用什么方法去除這些雜質(zhì)？1.對(duì)懸浮顆粒物的處理:電浮選凝聚法真實(shí)工業(yè)情境再現(xiàn)某印染廠生產(chǎn)后的污水中含有大量的懸浮顆粒物，82.對(duì)染料和色素的處理資料卡片：在酸性溶液中，F(xiàn)eO42-可以使有機(jī)染料降解。經(jīng)高鐵酸鹽處理后，甲基橙等染料降解脫色效果明顯。資料卡片：鄭曦等人以Pt為陰極，F(xiàn)e為陽(yáng)極，以陰離子交換膜為隔膜，在飽和NaOH溶液中電解制備正6價(jià)的高鐵酸鹽。請(qǐng)思考：1.根據(jù)上述提供的信息，同學(xué)們想一想用什么試劑去除該染料廠的染料和色素？2.那我們?nèi)绾卫秒娊夥ㄖ苽涞玫胶現(xiàn)eO42-的溶液呢？已知：①Fe在較高電流密度時(shí)生成六價(jià)鐵；②FeO42-在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定存在，pH降低時(shí)容易分解；③H2容易還原FeO42-。2.對(duì)染料和色素的處理資料卡片：在酸性溶液中，F(xiàn)eO42-可9Pt高鐵酸鹽的制備請(qǐng)思考：1.請(qǐng)寫出該電解裝置的電極反應(yīng)式2.請(qǐng)分析高鐵酸鹽在污水凈化中的作用原理。（合理即可）Pt高鐵酸鹽的制備請(qǐng)思考：103.含重金屬離子（如Cr2O72－）的污水處理工業(yè)上為了處理含Cr2O72－離子的pH=4的酸性廢水，采用以下處理方法：①往工業(yè)廢水中加入適量食鹽；②以鐵作為陽(yáng)極進(jìn)行電解；③鼓入空氣。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，使廢水中含鉻量降到可排放的標(biāo)準(zhǔn)。請(qǐng)用已學(xué)過(guò)的化學(xué)知識(shí)解釋處理含Cr2O72－離子的工業(yè)廢水的原因。資料卡片

Fe(OH)2呈絮狀，不易從溶液除去。Fe3+Fe2+開始沉淀pH2.77.6完全沉淀pH3.79.63.含重金屬離子（如Cr2O72－）的污水處理工業(yè)上為了處理11原理剖析1.該工藝以鐵作陽(yáng)極，其電極反應(yīng)式為

。2.上述陽(yáng)極產(chǎn)生的離子易與Cr2O72－反應(yīng)，生成Cr3+，請(qǐng)寫出離子方程式

。3.溶液中的Cr3+和Fe3+最終會(huì)生成Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀而除去，請(qǐng)分析原理。4.鼓入空氣的目的是

。5.加入少量食鹽的目的是

。Fe－2e＝Fe2+增加污水中離子濃度，增強(qiáng)導(dǎo)電能力由于Cr2O72－被Fe2+還原成Cr3+，而本身被氧化成Fe3+，在電解過(guò)程中，由于H+在陰極不斷放電，導(dǎo)致溶液的pH值上升，溶液中的陽(yáng)離子以Cr(OH)3、Fe(OH)3形成沉淀。讓空氣中O2充分與Fe(OH)2反應(yīng)，成為容易分離的Fe(OH)3原理剖析1.該工藝以鐵作陽(yáng)極，其電極反應(yīng)式為12各類污水處理一覽表污水類型原理原因1.含Cr2O72－等強(qiáng)氧化劑的污水2.含懸浮顆粒物的污水3.制備高鐵酸鹽處理有機(jī)染料污水Fe作陽(yáng)極，陽(yáng)極生成Fe2+Fe作陽(yáng)極，生成Fe2+，同時(shí)OH-放電Fe作陽(yáng)極，陽(yáng)極生成了更高價(jià)態(tài)的FeO42-1.電極或離子還原性；2.電壓；3.電流密度；4.溶液的酸堿性；結(jié)論：外界條件對(duì)電極反應(yīng)有很大影響各類污水處理一覽表污水類型原理原因1.含Cr2O72－等強(qiáng)氧13教師寄語(yǔ)高考寄語(yǔ)：1.打破定勢(shì)思維，答題時(shí)要充分利用題目中給的信息；2.尊重客觀事實(shí)的基礎(chǔ)上，提取的有效信息，再結(jié)合自己所學(xué)，來(lái)解決問(wèn)題。人生寄語(yǔ)：環(huán)境問(wèn)題是全球共同的問(wèn)題，綠色化學(xué)和可持續(xù)發(fā)展是我們永恒的意識(shí)，化學(xué)知識(shí)博大精深，比如我們這節(jié)課講的，化學(xué)反應(yīng)受很多因素的影響，我們要多學(xué)點(diǎn)本領(lǐng)，掌握自然規(guī)律，為解決人類的難題貢獻(xiàn)