化学预氧化
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预氧化工作原理详细
预氧化简介电化学方法则充分利用油田采出水本身富含大量NaCl 等可溶性无机盐的特点，通过电化学设备使水中发生电化学反应，产生所需的强氧化性物质(勿需加入任何预氧化剂)，以此彻底杀灭水中细菌；并在较低pH值（少加或者不加石灰乳）条件下将二价铁离子氧化成具有凝聚作用的三价铁离子，成为对采出水净化有益的组分，将水中的H2S、FeS等硫化物氧化成单质硫，在絮凝剂的共同作用下，打破采出水中存在的CO2—HCO3-—CO32- 弱酸弱碱缓冲体系和胶体平衡，将地面条件下容易产生腐蚀、结垢的成份如H2S等硫化物和HCO3-等，在采出水治理过程中通过混凝沉降而分离去除，从而使水质得以净化，实现杀灭细菌、控制腐蚀、抑制结垢和水质达标的目的。
电化学方法则通过电化学设备使水中发生电化学反应。
（1）在较低pH值条件下将二价铁离子氧化成具有凝聚作用的三价铁离子，生成产物又是良好的絮凝剂。
（2）将水中的H2S、FeS等硫化物氧化成单质硫，打破采出水中存在的CO2—HCO3-—CO32- 弱酸弱碱缓冲体系和胶体平衡并分离去除，从而使水质得以净化，实现控制腐蚀、抑制结垢和水质达标的目的。
首先，杀菌原理电化学预氧化设备是通过外加直流电场，利用高级氧化技术，在水中产生大量的氢氧自由基OH·，将水中的低价的物质如Fe2+、Cl-等氧化成Fe3+、Cl2等，并且能起到氧化杀菌、电气浮等作用。
电化学方法杀菌原理：在电流的作用下，阳极过程发生副反应析出氧和氯等氧化剂，实现杀菌。
其中电化学气浮是一种用电化学方法从液相中除去原油和固态微粒等有害杂质的单元操作。
上浮原理是含油采出水通过电解池时，产生三种反应：阴极反应：2Ｈ+ + 2ｅ→Ｈ2↑阳极反应：4ＯＨ- + -4ｅ→2Ｈ2Ｏ+Ｏ2↑2Cl- - 2e- = Cl2↑通过电解水产生的氢、氧、氯气体，携带采出水中的胶体微粒，共同上浮，从而达到分离、净化的目的。
电化学预氧化设备的优势：电化学预氧化设备充分利用油田采出水富含NaCl等可溶性无机盐的特点，通过电极使水中发生电化学反应，产生中间态的强氧化性物质，直接对水中的还原性成份进行预氧化治理。
预氧化技术-PPT
大家好
22
不同搅拌强度和氧化时间下下， 氯化过程后的铁锰的残余溶解量。
在氯化微滤过程中，不同的搅 拌强度，产生的不同的比阻。
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23
结论：加强搅拌的氧化手段能够提高在混合氯化去除地表水中的
铁和锰过程中的微滤效果。随着增加搅拌强度，微滤中的滤饼阻力被 减少，因为更小的氧化物的形成，有更高的不规则规格，造成更高的 渗透通量。与锰离子相比，铁锰氧化物滤饼更加的疏水，更有可能污 染膜。氧化物对于终端的不可逆的污染，在预先加氯法中，对搅拌强 度是不敏感的。为了有效的解决预先加氯法/MF中膜污染问题，在预 先加氯法中的充分混合也许是是一个解决办法，因为它能加强可渗透 滤饼层的形成，而不是过滤中的更低的不可逆的膜污染。
氧化和微滤手段结合是去除地表水中铁和锰的常用手段。在氧化过程中铁和锰氧化物 的特征能够受搅拌强度所影响，随后影响膜过滤的效果。为了优化氧化过程，铁和锰在 氧化过程中搅拌强度的作用需要被检测出来。足够的氧化剂被加到一个之前准备好的亚 铁溶剂，在不同的搅拌强度下随着（或者没有）锰离子的氧化，终端保持恒定的30min的 膜压差。一个定制的模块被用在微滤中，这个模块被管膜所包围。膜过滤的电阻由串联 阻力模型计算出来。滤饼阻力决定了膜污染程度，这个过程由氧化物成分决定。在高强 度的搅拌下，氧化物形成的更少更紧凑，导致滤饼阻力的减少，提高了渗透通量。锰被 氧化加剧了膜污染。铁-锰氧化物的形成，提高了疏水性，从而使渗透通量迅速下降。在 预先加氯法中，终端不可逆的膜污染对于搅拌强度不敏感，同时由铁-锰氧化物造成的不 可逆的膜污染要比膜过滤循环过程中铁氧化物更加严重。结果显示，终端的膜通量能够 通过加强混合的预先加氯法而有效的加强，由于一个低滤饼压缩率的通透的滤饼层的形 成。
大家好
碳的预氧化
碳的预氧化
碳的预氧化是指在化学反应中将碳材料预处理，使其表面上有一层氧化物质，以提高其化学反应性和催化活性。
这种处理方法常用于制备高效的催化剂，例如在制备金属催化剂时，先预氧化碳材料，然后再在其表面上沉积金属催化剂，这样可以提高催化剂的活性和稳定性。
此外，碳的预氧化还可用于改善某些碳材料的电化学性能，如在超级电容器、锂离子电池等领域的应用。
预氧化碳材料的方法有很多种，如高温氧化、低温等离子体处理、化学氧化等，选择不同的方法会对最终的催化或电化学性能产生影响。
随着碳材料在新能源和环保领域的广泛应用，碳的预氧化技术将有更广泛的应用前景。
- 1 -。
《预氧化技术》课件
优化工艺参数
通过调整预氧化的温度、时间和气氛等工艺参数，以获得更好的 预氧化效果。
开发新型预氧化技术
研究开发新型的预氧化技术，以降低处理温度、缩短处理时间、提 高处理效率。
加强基础研究
深入研究预氧化技术的原理和机制，为优化工艺参数和提高预氧化 效果提供理论支持。
05
预氧化技术的前景展望
技术发展趋势
就业机会
预氧化技术的推广和应用将创造 更多的就业机会，促进经济发展 和增加就业率。
感谢观看
THANKS
缺点
光源稳定性差、反应速度较慢
电化学氧化
通过电化学反应使材料
总 结
表面生成氧化膜的技术
词
详
适用于金属、合金等材
细
料
描
述
适
工艺参数复杂、对电解
用
质溶液敏感
范
围
电化学氧化技术利用电化学
反应使材料表面与电解质溶
优
液发生氧化还原反应，生成 一层具有优异性能的氧化膜
点
。
可控制性强、操作简便
缺
、成本低廉
点
03
增强材料抗氧化性能
氧化膜能够有效地隔绝氧气与基材的 接触，降低氧化速率，提高材料的抗 氧化性能。
预氧化技术的发展历程
01
初期阶段
预氧化技术最初起源于冶金工业中的金属热处理工艺，后来逐渐应用于
其他领域。
02
发展阶段
随着科技的不断进步和应用需求的不断提高，预氧化技术不断得到改进
和完善，出现了多种预氧化处理方法。
03
成熟阶段
目前，预氧化技术已经发展得相当成熟，广泛应用于各个领域。同时，
研究者仍在不断探索新的预氧化处理方法和优化现有工艺参数，以进一
化学预氧化_生物活性炭去除微污染原水中氨氮
２００３ 年 ９ 月 １１ 日 至 １０ 月 ２０ 日 ， 原 水 的 ＮＨ４＋－Ｎ 浓 度 为 ０．１９ ～１．４０ｍｇ／Ｌ，ＮＯ２－－Ｎ 浓 度 为 ０．０１～０．０６ｍｇ／Ｌ，ＮＯ３－ －Ｎ 浓度为 １．０１～１．８８ｍｇ／Ｌ。 ２．１．１ 三种工艺对 ＮＨ４＋－Ｎ 的去除情况
图 ２、３、４ 分别示出：三种工艺混凝沉淀后出水、 砂滤后出水、生物活性炭出水 ＮＨ４＋－Ｎ 浓度随运行时 间的变化情况。
１ 实验模型与试验过程
工艺流程为：原水→预氧化→混凝沉淀→石英砂 过滤→生物活性炭过滤。试验装置于图 １。试验采用 不间断的动态运行方式，每套工艺用水量为 ２０Ｌ／ｄ， 表面负荷为：ｑ 砂≈１．１ｍ３／ｍ·２ ｈ，ｑ 碳≈０．７ ｍ３／ｍ·２ ｈ。其中 原水取自松花江的哈尔滨下游江段，水箱盛装的是 预氧化、混凝沉淀后的出水。预氧化剂分别采用高
的预氧化作用可能更利于硝酸菌的生长，而它们彼 此之间对硝酸菌的正面影响可能相差不多。
如图 ２ 所示，有较明显的现象为：原水经过预氧 化、混凝沉淀后，ＮＨ４＋－Ｎ 浓度均有不同程度升高的 现象。这可能是由于：（１）氧化剂的氧化作用使水中 的有机氨无机化；（２）在一定条件下，有机氨等含氮 类有机物质在水解作用和微生物的氧化作用下释放 出氨基离子。如果单纯从三种工艺混凝沉淀后出水 角度来看，Ｐ／ＢＡＣ、Ｆ／ＢＡＣ 两工艺出水的 ＮＨ４＋－Ｎ 浓 度要比 Ｏ／ＢＡＣ 工艺略低；前两者则更为接近。但 是，三种工艺的混凝沉淀过程中 ＮＨ４＋－Ｎ 的变化机理 还有待进一步研究。
Ｏ／ＢＡＣ。Ｐ／ＢＡＣ、Ｆ／ＢＡＣ 对原水的 ＮＨ４＋－Ｎ 浓度变化表现出较强的适应能力，对 ＮＨ４＋－Ｎ 的绝对去除量的平均值可达 到 １．７５ｍｇ／Ｌ、２．２０ｍｇ／Ｌ；ＮＨ４＋ －Ｎ 的平均去除率为 ５１％和 ６４％。而 Ｏ／ＢＡＣ 工艺对进水 ＮＨ４＋－Ｎ 浓度的变化较为敏感， 处理效果波动较大；绝对去除量的平均值为 ０．７３ｍｇ／Ｌ；ＮＨ４＋ －Ｎ 的平均去除率为 ２１％。在原水 ＮＨ４＋ －Ｎ 浓度变化的较 大范围内，三种工艺最后出水中 ＮＯ２－－Ｎ 浓度都低于进水；在原水 ＮＨ４＋ －Ｎ 浓度突然升高较大时，Ｐ／ＢＡＣ、Ｆ／ＢＡＣ 出 水中的 ＮＯ２－－Ｎ 出现少量的积累，而几天后又能恢复稳定运行状态时的低浓度出水。 关键词：化学预氧化；生物活性炭；氨氮；亚硝酸盐氮；硝化反应
图 ２、３、４ 分别示出：三种工艺混凝沉淀后出水、 砂滤后出水、生物活性炭出水 ＮＨ４＋－Ｎ 浓度随运行时 间的变化情况。
１ 实验模型与试验过程
工艺流程为：原水→预氧化→混凝沉淀→石英砂 过滤→生物活性炭过滤。试验装置于图 １。试验采用 不间断的动态运行方式，每套工艺用水量为 ２０Ｌ／ｄ， 表面负荷为：ｑ 砂≈１．１ｍ３／ｍ·２ ｈ，ｑ 碳≈０．７ ｍ３／ｍ·２ ｈ。其中 原水取自松花江的哈尔滨下游江段，水箱盛装的是 预氧化、混凝沉淀后的出水。预氧化剂分别采用高
的预氧化作用可能更利于硝酸菌的生长，而它们彼 此之间对硝酸菌的正面影响可能相差不多。
如图 ２ 所示，有较明显的现象为：原水经过预氧 化、混凝沉淀后，ＮＨ４＋－Ｎ 浓度均有不同程度升高的 现象。这可能是由于：（１）氧化剂的氧化作用使水中 的有机氨无机化；（２）在一定条件下，有机氨等含氮 类有机物质在水解作用和微生物的氧化作用下释放 出氨基离子。如果单纯从三种工艺混凝沉淀后出水 角度来看，Ｐ／ＢＡＣ、Ｆ／ＢＡＣ 两工艺出水的 ＮＨ４＋－Ｎ 浓 度要比 Ｏ／ＢＡＣ 工艺略低；前两者则更为接近。但 是，三种工艺的混凝沉淀过程中 ＮＨ４＋－Ｎ 的变化机理 还有待进一步研究。
Ｏ／ＢＡＣ。Ｐ／ＢＡＣ、Ｆ／ＢＡＣ 对原水的 ＮＨ４＋－Ｎ 浓度变化表现出较强的适应能力，对 ＮＨ４＋－Ｎ 的绝对去除量的平均值可达 到 １．７５ｍｇ／Ｌ、２．２０ｍｇ／Ｌ；ＮＨ４＋ －Ｎ 的平均去除率为 ５１％和 ６４％。而 Ｏ／ＢＡＣ 工艺对进水 ＮＨ４＋－Ｎ 浓度的变化较为敏感， 处理效果波动较大；绝对去除量的平均值为 ０．７３ｍｇ／Ｌ；ＮＨ４＋ －Ｎ 的平均去除率为 ２１％。在原水 ＮＨ４＋ －Ｎ 浓度变化的较 大范围内，三种工艺最后出水中 ＮＯ２－－Ｎ 浓度都低于进水；在原水 ＮＨ４＋ －Ｎ 浓度突然升高较大时，Ｐ／ＢＡＣ、Ｆ／ＢＡＣ 出 水中的 ＮＯ２－－Ｎ 出现少量的积累，而几天后又能恢复稳定运行状态时的低浓度出水。 关键词：化学预氧化；生物活性炭；氨氮；亚硝酸盐氮；硝化反应
加温常压化学预氧化处理”工艺
加温常压化学预氧化处理工艺随着工业化进程的不断发展和进步，化工行业的技术也在不断创新和改进，化学预氧化处理工艺就是其中的一个典型代表。
在化学预氧化处理工艺中，加温常压是其中的一个重要环节，本文将就这一工艺进行探讨和介绍。
一、加温常压化学预氧化处理工艺的概念加温常压化学预氧化处理工艺是一种利用高温和常压条件下对化学原料进行预氧化处理的技术。
该工艺可以使原料在加热的同时充分与氧气进行混合反应，达到预期的化学变化和产物形成。
这种工艺在化工行业中有着广泛的应用，可以有效提高产品的质量和生产效率。
二、加温常压化学预氧化处理工艺的优点1. 提高反应速率：加温可以提高反应速率，加快化学反应的进行，可以在短时间内完成预氧化处理，提高生产效率。
2. 降低能耗：常压条件下可以节约能耗，减少成本，提高经济效益。
3. 保持产品质量：加温常压条件下可以更好地控制反应条件，保证产品的质量稳定性。
4. 适应性强：加温常压化学预氧化处理工艺适应性强，可以适用于多种不同的化学反应系统。
三、加温常压化学预氧化处理工艺的应用领域1. 石油化工行业：在石油加工、炼油和化工生产中广泛应用，用于提取有用化学品。
2. 制药行业：用于制药中代谢物的预处理，提高产率并减少污染。
3. 环保领域：用于废水处理、废气处理等环保工程中的化学反应预处理。
四、加温常压化学预氧化处理工艺在实际生产中的应用案例某化工公司在生产过程中采用了加温常压化学预氧化处理工艺，通过加温常压条件下的预氧化处理，成功地提高了产品的纯度和稳定性，减少了能源消耗和废料产生，大大提高了生产效率和产品品质。
五、加温常压化学预氧化处理工艺面临的挑战1. 工艺控制难度大：在加温常压条件下的化学预氧化处理需要严格的工艺控制，一旦出现异常可能导致严重后果。
2. 安全风险高：高温和氧气的使用增加了工艺的安全风险，需要加强安全管理和监控。
3. 能源消耗大：加温常压条件下的预氧化处理需要较大的能源支持，能源消耗较大。
卡林型金矿化学氧化预处理技术研究现状
卡林型金矿化学氧化预处理技术研究现状董再蒸;韩跃新;高鹏【摘要】介绍了卡林型金矿的分布概况及矿物学特征,指出实践中常用化学氧化法对卡林型金矿进行预处理来提高金的浸出率,重点介绍了硝酸预氧化法、碱预氧化法、高锰酸钾预氧化法、过氧化物预氧化法、氯气预氧化法及次氯酸盐预氧化法在卡林型金矿预处理方面的研究进展.提出化学氧化法对操作过程要求高,实际生产时应注意设备参数的实时调控,优化和改进反应设备和工艺,研发更加环保、价廉、高效的预处理药剂和工艺将是化学预氧化法处理卡林型金矿的研究方向.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】6页(P92-97)【关键词】卡林型金矿;预处理;化学氧化法;研究现状【作者】董再蒸;韩跃新;高鹏【作者单位】东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110819;东北大学研究院,辽宁沈阳110819;东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110819;东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110819;山东招金集团有限公司,山东招远265400【正文语种】中文【中图分类】TD925.6卡林型金矿最早于20 世纪60 年代初发现于美国内华达州，主要分布于美国、中国、澳大利亚、印度尼西亚、多米尼加、西班牙和俄罗斯等国［1］。
我国的滇黔桂金三角、川陕甘金三角、滇西南上芒岗等地分布有储量巨大的卡林型金矿。
截止到目前，全国已探明的卡林型金矿累计储量已超过1 000 t，位居世界第二位。
卡林型金矿中金矿物的嵌布粒度一般属(超)微细级别，金矿物被物理包裹或化学结合严重，且砷、锑、硫、碳等有害元素的存在影响金的浸出，所以这类矿石选冶困难，导致我国大量的黄金资源无法高效利用。
目前针对卡林型金矿常采用氧化方法对其进行预处理，主要包括焙烧氧化法、热压氧化法、微生物氧化法、微波加热氧化法和电化学氧化法等，但存在环境污染严重、能耗高、安全性差、基建投资高、操作时间长、设备购置和维护费用负担重、操作上对技术要求高等局限性，难以推广应用。
三元正极材料的预氧化
三元正极材料的预氧化
三元正极材料的预氧化是一种处理方法，通过在正极材料上加入富氧气氛，使其部分氧化，形成氧化膜。
这一氧化膜能够提高正极材料的电化学性能，包括循环性能、容量保持率、抗过电位、抗过放电等。
预氧化能够改善材料的晶体结构和电子传导性，减少正极材料与电解液的相互作用，从而提高电池的循环寿命。
氧化膜的形成可以修复正极材料表面的缺陷，并阻止材料进一步与电解液发生反应，从而减少电池在长期使用过程中的损耗。
预氧化的方法包括化学和物理两种。
化学预氧化主要应用溶液法，通过将正极材料浸泡在含有氧化剂的溶液中，氧化剂可以是过氧化氢、硝酸等。
物理预氧化主要通过热处理，在高温下让正极材料与氧气发生反应，形成氧化膜。
总的来说，三元正极材料的预氧化能够提高电池的性能和循环寿命，是一种重要的处理方法。
水处理技术应用
水处理技术的应用及研究摘要：本文介绍了几种水处理的技术，希望能偶对实际工作起到一定的指导作用。
关键词：水处理；给水；工艺；活性炭abstract: this paper introduces several water treatment technology, hope to practical work can i play a guiding role.keywords: water treatment; water supply; technology; activated carbon中图分类号： tk223.5 文献标识码：a 文章编号：1.给水处理中去除有机物的方法进入水体的污染物有许多种，但如前所述，有机物的污染最为普遍，危害最大。
数十年来，国内外水处理工作者在有机物去除问题上做了大量的研究工作，探索了许多去除水中有机物的材料和方法，有的已经在工业上推广应用并正不断完善。
传统给水处理中去除有机物的主要方法有:混凝处理、吸附处理、膜处理、离子交换处理、化学预氧化方法等。
近年来化学预氧化方法作为一种去除有机污染物的有效方法得到了人们的普遍关注，其目的就是将那些难降解的有害物质氧化成二氧化碳、水和无机物或至少也要氧化成无害的物质。
化学预氧化是通过在给水处理工艺前端投加氧化剂强化处理效果的一类预处理措施。
化学预氧化的目的可主要分为以下几个方面:l)去除微量有机物；2)除藻:3)除嗅味；4)控制氯化消毒副产物；5)氧化助凝；6)去除铁锰。
在预氧化过程中，氧化剂与水中多种成分作用，能够提高对有害成分的去除效率，但在一定条件下也会产生某些副产物。
各种氧化剂作为预处理药剂对给水处理效果的综合影响程度差别较大。
目前能够用于给水处理的氧化剂主要有臭氧、二氧化氯、高锰酸钾、高铁酸钾和氯等。
2.水处理工艺流程及控制要求2.1水处理生产工艺流程根据原水水质条件及纯水系统对水质的要求，纯净水处理系统流程为:原水→原水箱→原水泵→石英砂过滤器→活性炭过滤器→保安过滤器→超滤装置→中间水箱→增压泵→保安过滤器→高压泵→反渗透装置→纯水箱→资源化回用。
饮用水化学氧化预处理技术的应用
广东化工 2012年第15期· 144 · 第39卷总第239期饮用水化学氧化预处理技术的研究应用张汉铭(盐城生物工程高等职业技术学校，江苏盐城 224051)[摘要]文章介绍了预氯化、高锰酸钾预氧化、臭氧预氧化、H2O2预氧化等饮用水化学氧化预处理技术的应用，它们在实际应用中各有优点，同时也存在缺陷。
针对此，提出了一些这些预处理技术与其他工艺的联用方案。
此外以屋顶水池水质净化装置为例探讨了用水装置的卫生工作问题。
[关键词]饮用水；化学；氧化预处理；研究；应用技术[中图分类号]X5 [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2012)15-0144-02 Drinking Water by Chemical Oxidation Pretreatment TechniqueResearch and ApplicationZhang Hanming(Yancheng Biology Engineering Higher School of Jiangsu, Yancheng 224051, China) Abstract: The paper introduced the chloride, potassium permanganate oxidation, ozone oxidation, H2O2 pre oxidation and drinking water by chemical oxidation pretreatment technology application in practical application, they each have advantages, but also the existence of defects. For this, put forward some these pretreatment technology and other technology combined with scheme. In addition to the roof pond water purifying device as an example to discuss the health problems of water device.Keywords: drinking water by chemical；oxidation pretreatment technology；research；application化学氧化预处理技术，是指凭借氧化剂自身的氧化能力，对水中污染物的结构进行破坏分解，从而达到转化、祛除污染物的预期目的。
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化学预氧化理论与技术
目录
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化学预氧化技术研究现状 高锰酸钾预氧化技术 臭氧预氧化技术
4
预氯化技术
一 化学预氧化技术研究现状
化学预氧化主要利用氧化势较高的氧化剂来氧化、分解 或转化水中的污染物，同时削弱污染物对常规处理工艺 的不利影响，强化常规处理工艺的除污染效能。 自从1970年Diaper等人最先提出预氧化(预臭氧 preozonation)后，人们开始对化学预氧化进行了大量的 研究。化学预氧化主要有去除水中有机污染物、控制氯 化消毒副产物、除藻、除臭味、除铁锰和助凝等方面的 作用，从而保障饮用水的安全性。
2.4高锰酸钾预氧化控制氯化消毒副产物
饮用水中三氯甲烷等卤代有机物大多是有水中有机物 在加氯消毒过程中产生的，能和氯反应产生三氯甲烷 的物质通常被称为三氯甲烷的前驱物质，主要是以腐 植酸和富里酸的形式大量的存在于天然水体中。人类 生产、生活排入水体的大量的有机污染物也是三卤甲 烷和其它卤代有机物前驱物质的重要来源。高锰酸钾 预氧化能显著地控制氯化消毒副产物，并有效地降低 后续氯化消毒过程中氯仿和四氯化碳等致癌物质的生 成量。其他研究结果表明，高锰酸钾预处理可使饮用 水氯化消毒过程中卤代有机物和致突变物质生成量明 显下降，并能够对氯化过程氯酚的生成起到良好的控 制作用。
二 高锰酸钾预氧化技术
高锰酸钾最早由伦敦的Sir Alexande Houston于1913 年用于水处理领域。在美国，高锰酸钾已经于1927年和 1928年分别应用于纽约的Rochester和Buffalo两地。 高锰酸钾属于过渡金属化合物，在水中能以多种氧化态 形式存在，高锰酸钾在水中的形态主要有二、三、四、 六、七价等形态化合物。各种形式具有一定的自由焓， 几种价态间可以通过化学作用相互转化。高锰酸钾预氧 化主要有去除有机污染物、铁锰离子、除藻、除臭味、 控制氯化消毒副产物等作用，但在投加药剂量方面应该 注意，避免引起水体色度超标等问题。
3.6 臭氧预氧化除藻
藻类的控制问题，目前受到全世界的关注。水处 理过程中藻类含量高时会影响絮凝和沉淀，增加 絮凝剂的用量；堵塞滤池，缩短滤池过滤周期； 致臭并产生藻毒素；与氯作用形成氯化消毒副产 物，降低饮用水安全。臭氧作为一种很强的氧化 剂，能起到很好的杀藻作用，死亡的藻细胞易于 在后续的工艺中去除。研究表明，臭氧能有效杀 灭藻类，破坏藻体。左金龙等研究认为臭氧可以 有效降解水中藻毒素，其有效剂量与水中DOC有 关。
三 臭氧预氧化技术
臭氧的氧化能力极强，氧化还原电位为2.07V，在碱 性溶液中仅次于氟。臭氧最早的试验应用是1886年在 法国用作杀菌剂。20世纪60年代末臭氧开始用于原水 的预氧化。 预臭氧主要用于脱色除臭、去除藻类和藻毒素、控制 氯化消毒副产物、初步去除或转化污染物、助凝等方 面。一般认为其对水质的改善程度取决于原水水质和 臭氧化条件等。预臭氧化同时产生一定的醛类、溴酸 盐等对人体有害的副产物。
3.5 臭氧预氧化的助凝作用
助凝的可能机理是：增加水中含氧官能团有机物(如羧 Martin R Jekel提出臭氧预氧化酸等)，使其与金属盐水 解产物、钙盐等形成聚合体，降低无机颗粒表面NOM 的静电作用，引起溶解有机物的聚合作用，形成具有吸 附架桥能力的聚合电解质，使高稳定性物质脱稳、产生 共沉淀等。 影响臭氧预氧化助凝效果的主要因素有：原水TOC、硬 度、预臭氧化及絮凝条件、藻类种属及数量、浊度等。 不同原水的臭氧预氧化助凝效果差别较大。实验研究表 明：臭氧在低投加量(4mg/L)时，可以起到良好的助凝 效果。
4.4 氯化消毒副产物
在常规混凝、沉淀、过滤、消毒工艺前加氯预氧化处 理，提高混凝沉淀效果，同时可以控制藻类生长，但 也加大了氯化消毒副产物的产生。 1993年，Nieminski等对美国犹他州35个水厂消毒副 产物进行取样研究，发现采用氯作为预氧化剂产生较 多的卤代消毒副产物，其中三卤甲烷占约64%，卤乙 酸占总消毒副产物约30%。当水中pH值不同时，三卤 甲烷和卤乙酸所占的比例会发生变化。
四 预氯化技术
氯作为一种氧化剂，作用于水处理工艺前端。当氯加入纯 水中后，首先发生以下反应：
在pH>3的稀溶液中，上式的正反应基本完成。次氯酸 HClO又进一步离解： 氯在纯水中水解成Cl-, ClO-, H+。其中水中所含的Cl-, ClO-，Cl2都称为自由性余氯。其种类、所占比例与水温 和pH有关。预氯化主要有去除水体中有机污染物、Fe、 Mn离子、除藻等作用。但是，预氯化会导致水体中氯化 消毒副产物量增加。自由性余氯会与水体中的氯化消毒副 产物前体物（主要是腐植酸和富里酸）反应。因此，应该 注意氯的投加量、接触时间等因素。
2.3高锰酸钾预氧化除藻
高锰酸钾也是一种常见的杀藻剂，投加高锰酸钾可以有效 地提高藻类的去除率，对碱性水的除藻效果优于中性或酸 性水。一般投加量为1~3mg/L、接触时间≥1~2h。高锰酸 钾作为一种强氧化剂，对有机物分子中多键功能团的破坏 能力非常强，甚至可以分裂苯环。与藻毒素作用时，可以 破坏藻毒素分子上的不饱和双键。高锰酸钾对细胞外毒素 的去除有很好的效果，而对细胞内毒素的去除效果较差。 E.Rodriguez等研究表明，用1~1.25mg/L的高锰酸钾预 处理可使水中藻毒素的浓度低于1μg/L。
3.2 臭氧预氧化去除水中有机污染物
可使水中多种有机污染物被氧化，也可能导臭氧与水中有 机物间的作用很复杂，既致产生一些小分子有机物、一些 副产物。因而除了观测水中有机污染物浓度变化外，还应 该同时进行水的毒理试验，通过毒理学指标衡量臭氧对水 质的综合影响程度。大多数情况下，臭氧氧化天然水体可 降低紫外吸收值。臭氧氧化生成低分子量化合物表明臭氧 先氧化有机物中最易反应的位置。研究也表明，在一定的 臭氧投量下，富里酸的一些特殊位点可与臭氧作用；而在 较高的臭氧投加量下，可能会产生更多的氧化位点。最初 的反应主要是臭氧分子的攻击，而持续反应后自由基链式 反应就会发生(尤其是在pH=2.6时)。提高pH值，会导致 自由基反映在整个氧化反应中更早的出现。
4.1 预氯化去除水中有机污染物
水中自由性余氯与水体中有机污染物反应，产物复杂。 在水厂实际工艺中，在氯与有机物和酚类化合物反应中， 有产生氯酚气味的反应。应注意调整投量和接触时间， 来避免氯酚气味的产生。自由性余氯还会与含氮有机物 反应生成各种有机氯胺。
4.2 预氯化去除水中铁、锰离子
水处理中常利用氯与某些无机物的氧化反应来完成它们的 去除问题，常见的有除铁和除锰。水中呈溶解态的二价铁 离子可以通过氯氧化为种成分作用，能够提高 对污染物的去除效率，但在一定条件下也会产生某些副产 物。各种氧化剂作为预处理药剂对给水处理的综合影响程 度差别较大。目前，能够用于给水处理的氧化剂主要有臭 氧、氯、高锰酸钾、二氧化氯等。其中，臭氧预处理方法 在欧洲等一些发达国家应用最为普遍。衡量一种氧化剂的 氧化能力的指标是它的氧化还原电位。从氧化剂还原电位 来看，几种氧化剂的氧化能力由强到弱的排序为：臭氧 (E0=2.07)>高锰酸钾(E0=1.68)>氯(E0=1.36)。
3.7臭氧预氧化控制氯化消毒副产物
三卤甲烷是主要的氯化消毒副产物，富里酸和腐殖酸 是主要的前驱物质。臭氧预氧化是通过将腐殖质分解 为低分子量化合物，达到降低三卤甲烷生成势 (THMFP)的作用。预臭氧化去除氯化消毒副产物 (DBPs)前驱物质的效果取决于原水水质及预臭氧化条 件，主要是TOC及Br含量、有机物性质、臭氧投量及 时间、水温、pH等。
水中溶解的锰化合物同样可以通过氯氧化成二氧化锰沉淀， 但pH值应在7~10范围内，最佳pH值接近10，反应式为
4.3 预氯化除藻
预氯化是应用最早，且在国内目前使用最为普遍的一种预 氧化处理方法。由于氯的强氧化作用，投加少量的氯就可 达到较好的杀藻效果或有效地抑制藻类的活性，从而有利 于常规处理工艺的混凝、沉淀除藻。预氯化杀灭藻细胞的 机理为：ClO-进入藻细胞，与酶反应，从而抑制细胞活性， 达到杀藻的或抑制藻类生长的作用。
2.1高锰酸钾预氧化去除铁、锰离子的去除
高锰酸钾预氧化除铁锰已有很多年的应用历史。游 离态的铁、锰二价离子在pH大于5.5情况下能立即 被高锰酸钾氧化。当有机物存在时会明显降低铁锰 离子的去除效果。水体中的铁锰离子与溶解性有机 物之间存在明显的竞争反应。
2.2高锰酸钾预氧化去除有机污染物
高锰酸钾与水中有机物间的作用很复杂，既有高锰酸钾 与有机物间的直接氧化作用；也有高锰酸钾在反应过程 中形成的新生态二氧化锰对微量有机污染物的吸附与催 化作用；同时还有高锰酸钾在反应过程中产生的介稳状 态的中间产物的氧化作用。 曲久辉对高锰酸钾预氧化去除沈阳地下水中微量有机物 做了研究，并用GC-MS分析法对水中微量有机污染物进 行分析。结果表明高锰酸钾对水中微量有机污染物具有 较好的去除效果，可使地下水中绝大多数物质的色谱面 积大幅度下降。对某些污染物的去除效率甚至可以达到 l00%，对所检出的“三致”污染物和优先污染物也有较 好的去除效果。
3.2.4臭氧预氧化对臭味的去除
水的嗅味主要由腐殖质等有机物、藻类、放线菌以 及过量投氯而引起。现已查明主要致臭物有土臭素、 2-甲基异冰片、2,4,6-三氯回香醚等。虽然水中异 臭物质的阈值仅为0.005~0.01μg/L，但臭氧去除 嗅味的效率非常高，一般1~3mg/L的投加量即可 达到规定阈值。美国洛杉矶水厂10年的运行经验 证实了预臭氧化控制饮用水异臭的有效性。混凝沉 淀后加臭氧氧化可使土臭素和2-甲基异冰片(MIB) 等异臭味物质浓度降低85%左右，再加生物活性碳 处理则可达到100%的去除率。
3.3 臭氧预氧化对色度的去除
悬浮胶体、铁锰和颗粒物引起，其中表色比较容易 水的色度主要由溶解性有机物去除，而由溶解性有 机物引起的真色较难去除。致色有机物的特征结构 一般为双键和芳香环，如腐殖酸和富里酸等。臭氧 通过与不饱和官能团反应、破坏碳碳双键而去除真 色。同时臭氧可氧化铁、锰等无机呈色离子成为难 溶物。臭氧的微絮凝效应还有助于有机物胶体和颗 粒物的混凝，并通过颗粒过滤去除致色物质。
目录
1
2 3
化学预氧化技术研究现状 高锰酸钾预氧化技术 臭氧预氧化技术
4
预氯化技术
一 化学预氧化技术研究现状
化学预氧化主要利用氧化势较高的氧化剂来氧化、分解 或转化水中的污染物，同时削弱污染物对常规处理工艺 的不利影响，强化常规处理工艺的除污染效能。 自从1970年Diaper等人最先提出预氧化(预臭氧 preozonation)后，人们开始对化学预氧化进行了大量的 研究。化学预氧化主要有去除水中有机污染物、控制氯 化消毒副产物、除藻、除臭味、除铁锰和助凝等方面的 作用，从而保障饮用水的安全性。
2.4高锰酸钾预氧化控制氯化消毒副产物
饮用水中三氯甲烷等卤代有机物大多是有水中有机物 在加氯消毒过程中产生的，能和氯反应产生三氯甲烷 的物质通常被称为三氯甲烷的前驱物质，主要是以腐 植酸和富里酸的形式大量的存在于天然水体中。人类 生产、生活排入水体的大量的有机污染物也是三卤甲 烷和其它卤代有机物前驱物质的重要来源。高锰酸钾 预氧化能显著地控制氯化消毒副产物，并有效地降低 后续氯化消毒过程中氯仿和四氯化碳等致癌物质的生 成量。其他研究结果表明，高锰酸钾预处理可使饮用 水氯化消毒过程中卤代有机物和致突变物质生成量明 显下降，并能够对氯化过程氯酚的生成起到良好的控 制作用。
二 高锰酸钾预氧化技术
高锰酸钾最早由伦敦的Sir Alexande Houston于1913 年用于水处理领域。在美国，高锰酸钾已经于1927年和 1928年分别应用于纽约的Rochester和Buffalo两地。 高锰酸钾属于过渡金属化合物，在水中能以多种氧化态 形式存在，高锰酸钾在水中的形态主要有二、三、四、 六、七价等形态化合物。各种形式具有一定的自由焓， 几种价态间可以通过化学作用相互转化。高锰酸钾预氧 化主要有去除有机污染物、铁锰离子、除藻、除臭味、 控制氯化消毒副产物等作用，但在投加药剂量方面应该 注意，避免引起水体色度超标等问题。
3.6 臭氧预氧化除藻
藻类的控制问题，目前受到全世界的关注。水处 理过程中藻类含量高时会影响絮凝和沉淀，增加 絮凝剂的用量；堵塞滤池，缩短滤池过滤周期； 致臭并产生藻毒素；与氯作用形成氯化消毒副产 物，降低饮用水安全。臭氧作为一种很强的氧化 剂，能起到很好的杀藻作用，死亡的藻细胞易于 在后续的工艺中去除。研究表明，臭氧能有效杀 灭藻类，破坏藻体。左金龙等研究认为臭氧可以 有效降解水中藻毒素，其有效剂量与水中DOC有 关。
三 臭氧预氧化技术
臭氧的氧化能力极强，氧化还原电位为2.07V，在碱 性溶液中仅次于氟。臭氧最早的试验应用是1886年在 法国用作杀菌剂。20世纪60年代末臭氧开始用于原水 的预氧化。 预臭氧主要用于脱色除臭、去除藻类和藻毒素、控制 氯化消毒副产物、初步去除或转化污染物、助凝等方 面。一般认为其对水质的改善程度取决于原水水质和 臭氧化条件等。预臭氧化同时产生一定的醛类、溴酸 盐等对人体有害的副产物。
3.5 臭氧预氧化的助凝作用
助凝的可能机理是：增加水中含氧官能团有机物(如羧 Martin R Jekel提出臭氧预氧化酸等)，使其与金属盐水 解产物、钙盐等形成聚合体，降低无机颗粒表面NOM 的静电作用，引起溶解有机物的聚合作用，形成具有吸 附架桥能力的聚合电解质，使高稳定性物质脱稳、产生 共沉淀等。 影响臭氧预氧化助凝效果的主要因素有：原水TOC、硬 度、预臭氧化及絮凝条件、藻类种属及数量、浊度等。 不同原水的臭氧预氧化助凝效果差别较大。实验研究表 明：臭氧在低投加量(4mg/L)时，可以起到良好的助凝 效果。
4.4 氯化消毒副产物
在常规混凝、沉淀、过滤、消毒工艺前加氯预氧化处 理，提高混凝沉淀效果，同时可以控制藻类生长，但 也加大了氯化消毒副产物的产生。 1993年，Nieminski等对美国犹他州35个水厂消毒副 产物进行取样研究，发现采用氯作为预氧化剂产生较 多的卤代消毒副产物，其中三卤甲烷占约64%，卤乙 酸占总消毒副产物约30%。当水中pH值不同时，三卤 甲烷和卤乙酸所占的比例会发生变化。
四 预氯化技术
氯作为一种氧化剂，作用于水处理工艺前端。当氯加入纯 水中后，首先发生以下反应：
在pH>3的稀溶液中，上式的正反应基本完成。次氯酸 HClO又进一步离解： 氯在纯水中水解成Cl-, ClO-, H+。其中水中所含的Cl-, ClO-，Cl2都称为自由性余氯。其种类、所占比例与水温 和pH有关。预氯化主要有去除水体中有机污染物、Fe、 Mn离子、除藻等作用。但是，预氯化会导致水体中氯化 消毒副产物量增加。自由性余氯会与水体中的氯化消毒副 产物前体物（主要是腐植酸和富里酸）反应。因此，应该 注意氯的投加量、接触时间等因素。
2.3高锰酸钾预氧化除藻
高锰酸钾也是一种常见的杀藻剂，投加高锰酸钾可以有效 地提高藻类的去除率，对碱性水的除藻效果优于中性或酸 性水。一般投加量为1~3mg/L、接触时间≥1~2h。高锰酸 钾作为一种强氧化剂，对有机物分子中多键功能团的破坏 能力非常强，甚至可以分裂苯环。与藻毒素作用时，可以 破坏藻毒素分子上的不饱和双键。高锰酸钾对细胞外毒素 的去除有很好的效果，而对细胞内毒素的去除效果较差。 E.Rodriguez等研究表明，用1~1.25mg/L的高锰酸钾预 处理可使水中藻毒素的浓度低于1μg/L。
3.2 臭氧预氧化去除水中有机污染物
可使水中多种有机污染物被氧化，也可能导臭氧与水中有 机物间的作用很复杂，既致产生一些小分子有机物、一些 副产物。因而除了观测水中有机污染物浓度变化外，还应 该同时进行水的毒理试验，通过毒理学指标衡量臭氧对水 质的综合影响程度。大多数情况下，臭氧氧化天然水体可 降低紫外吸收值。臭氧氧化生成低分子量化合物表明臭氧 先氧化有机物中最易反应的位置。研究也表明，在一定的 臭氧投量下，富里酸的一些特殊位点可与臭氧作用；而在 较高的臭氧投加量下，可能会产生更多的氧化位点。最初 的反应主要是臭氧分子的攻击，而持续反应后自由基链式 反应就会发生(尤其是在pH=2.6时)。提高pH值，会导致 自由基反映在整个氧化反应中更早的出现。
4.1 预氯化去除水中有机污染物
水中自由性余氯与水体中有机污染物反应，产物复杂。 在水厂实际工艺中，在氯与有机物和酚类化合物反应中， 有产生氯酚气味的反应。应注意调整投量和接触时间， 来避免氯酚气味的产生。自由性余氯还会与含氮有机物 反应生成各种有机氯胺。
4.2 预氯化去除水中铁、锰离子
水处理中常利用氯与某些无机物的氧化反应来完成它们的 去除问题，常见的有除铁和除锰。水中呈溶解态的二价铁 离子可以通过氯氧化为种成分作用，能够提高 对污染物的去除效率，但在一定条件下也会产生某些副产 物。各种氧化剂作为预处理药剂对给水处理的综合影响程 度差别较大。目前，能够用于给水处理的氧化剂主要有臭 氧、氯、高锰酸钾、二氧化氯等。其中，臭氧预处理方法 在欧洲等一些发达国家应用最为普遍。衡量一种氧化剂的 氧化能力的指标是它的氧化还原电位。从氧化剂还原电位 来看，几种氧化剂的氧化能力由强到弱的排序为：臭氧 (E0=2.07)>高锰酸钾(E0=1.68)>氯(E0=1.36)。
3.7臭氧预氧化控制氯化消毒副产物
三卤甲烷是主要的氯化消毒副产物，富里酸和腐殖酸 是主要的前驱物质。臭氧预氧化是通过将腐殖质分解 为低分子量化合物，达到降低三卤甲烷生成势 (THMFP)的作用。预臭氧化去除氯化消毒副产物 (DBPs)前驱物质的效果取决于原水水质及预臭氧化条 件，主要是TOC及Br含量、有机物性质、臭氧投量及 时间、水温、pH等。
水中溶解的锰化合物同样可以通过氯氧化成二氧化锰沉淀， 但pH值应在7~10范围内，最佳pH值接近10，反应式为
4.3 预氯化除藻
预氯化是应用最早，且在国内目前使用最为普遍的一种预 氧化处理方法。由于氯的强氧化作用，投加少量的氯就可 达到较好的杀藻效果或有效地抑制藻类的活性，从而有利 于常规处理工艺的混凝、沉淀除藻。预氯化杀灭藻细胞的 机理为：ClO-进入藻细胞，与酶反应，从而抑制细胞活性， 达到杀藻的或抑制藻类生长的作用。
2.1高锰酸钾预氧化去除铁、锰离子的去除
高锰酸钾预氧化除铁锰已有很多年的应用历史。游 离态的铁、锰二价离子在pH大于5.5情况下能立即 被高锰酸钾氧化。当有机物存在时会明显降低铁锰 离子的去除效果。水体中的铁锰离子与溶解性有机 物之间存在明显的竞争反应。
2.2高锰酸钾预氧化去除有机污染物
高锰酸钾与水中有机物间的作用很复杂，既有高锰酸钾 与有机物间的直接氧化作用；也有高锰酸钾在反应过程 中形成的新生态二氧化锰对微量有机污染物的吸附与催 化作用；同时还有高锰酸钾在反应过程中产生的介稳状 态的中间产物的氧化作用。 曲久辉对高锰酸钾预氧化去除沈阳地下水中微量有机物 做了研究，并用GC-MS分析法对水中微量有机污染物进 行分析。结果表明高锰酸钾对水中微量有机污染物具有 较好的去除效果，可使地下水中绝大多数物质的色谱面 积大幅度下降。对某些污染物的去除效率甚至可以达到 l00%，对所检出的“三致”污染物和优先污染物也有较 好的去除效果。
3.2.4臭氧预氧化对臭味的去除
水的嗅味主要由腐殖质等有机物、藻类、放线菌以 及过量投氯而引起。现已查明主要致臭物有土臭素、 2-甲基异冰片、2,4,6-三氯回香醚等。虽然水中异 臭物质的阈值仅为0.005~0.01μg/L，但臭氧去除 嗅味的效率非常高，一般1~3mg/L的投加量即可 达到规定阈值。美国洛杉矶水厂10年的运行经验 证实了预臭氧化控制饮用水异臭的有效性。混凝沉 淀后加臭氧氧化可使土臭素和2-甲基异冰片(MIB) 等异臭味物质浓度降低85%左右，再加生物活性碳 处理则可达到100%的去除率。
3.3 臭氧预氧化对色度的去除
悬浮胶体、铁锰和颗粒物引起，其中表色比较容易 水的色度主要由溶解性有机物去除，而由溶解性有 机物引起的真色较难去除。致色有机物的特征结构 一般为双键和芳香环，如腐殖酸和富里酸等。臭氧 通过与不饱和官能团反应、破坏碳碳双键而去除真 色。同时臭氧可氧化铁、锰等无机呈色离子成为难 溶物。臭氧的微絮凝效应还有助于有机物胶体和颗 粒物的混凝，并通过颗粒过滤去除致色物质。