废水处理中二氧化氯的脱色与除酚的机理

废水处理中用二氧化氯是利用其强氧化性。ClO2与有机物的反应都是自由基氧化反应,大分子的链被断裂降解、环状结构被破坏、高沸点的有机物大部分被氧化成为较低沸点的中小分子的有机物,其中部分被降解为可挥发的有机物、CO2H2O。在脱色工艺中,ClO2可使染料中的某些键尤其是共轭双键的断裂,使电子的最高已占轨道和最低空轨道之间的能级差增加,电子跃迁能量变大,最大吸收波长已移到可见光之外,于是颜色便消失。由于水中显色的分子数目减少,水对同一波长的吸收程度减弱,即吸光度值减小,这样就达到了脱色的目的。

在除酚工艺中,ClO2可使酚类化合物分解为醌类化合物和简单的有机酸,其中的一部分可以进一步分解为CO2H2O。以间苯二酚为例:在与ClO2的反应中,间苯二酚首先离解成间苯二酚盐离子,然后ClO2从间苯二酚盐离子迁移两个电子而形成间苯二酚自由基和ClO2-ClO2与间苯二酚自由基反应形成对苯醌、邻苯醌以及ClO-ClO2可继续将醌类化合物氧化成简单的有机酸和CO2H2O,此时,ClO2被还原为Cl-

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