氧化还原法是一种污水处理的常用方法，各行各业产生的污水在处理的过程中都可能用到氧化还原法。在水处理中常用的氧化剂有: 气态的O2、Cl2、O3; 漂白粉; 高锰酸钾等。
1.含硫废水的氧化
含硫废水一般使用空气氧化除硫，硫化物一般以钠盐或铵盐的形式存在于废水中, 如Na2S、NaHS、( NH4 ) 2S、NH4HS。在酸性废水中, 有时还存在着H2S，氧的化学氧化性是很强的,且PH 值降低, 氧化性增强, 有利于空气氧化法的进行。但是, 用氧气进行氧化反应的活化能很高, 因而反应速度很慢。这就使得在常温、常压、无催化剂时, 空气氧化法( 曝气法) 所需反应时间很长, 使其应用受到限制。纯氧氧化法虽然处理效率较高, 但由于成本高, 应用受限制。只有在廉价纯氧可供利用时, 才考虑选用。
2.臭氧法处理含酚废水
酚的臭氧化反应较快, 其苯环被打断, 变成易生物降解的物质，臭氧的氧化性很强, 在理想的反应条件下, 臭氧可把水溶液中大多数单质和化合物氧化到它们的最高氧化态, 对水中有机物有强烈的氧化降解作用, 还有强烈的消毒杀菌作用。因此, 臭氧法处理废水具有反应完全, 速度快, 出水无臭无味, 不产生污泥等优点。水的臭氧处理在混合反应器( 接触反应器) 内进行。反应器应促使臭氧和水分充分接触, 扩散混合, 使与水中的杂质充分反应。微孔扩散板式的反应器中, 废水从上而下流动, 臭氧从池底的扩散板喷出, 以微小气泡上升, 与废水逆流接触, 接触时间越长, 反应进行越充分。臭氧具有强腐蚀性, 因此设备及管路应采用耐腐蚀的材料或进行防腐处理。
3.氯氧化法
含氰废水的处理使用氯氧化法，由氯处理含氰废水时, 其反应分两个阶段进行。首先, 氰化物被氧化成氢氰酸盐, 然后再进一步氧化分解。第一阶段反应很快, 第二阶段反应较慢，氯是最为普遍使用的氧化剂。氯氧化处理常用的药剂有氯气、氯的含氧酸及其钠盐、钙盐以及二氧化氯。氯( Cl2) 易溶于水, 并迅速水解, 歧化为HCl 和HClO: Cl2+ H2O =H3O + Cl+ HClO。次氯酸为一元弱酸, 在水中的电离与PH 值有关:HClO =H+ ClO，次氯酸的氧化性很强, 且在酸性溶液中, 有更强的氧化性。次氯酸钠、漂白粉、漂白精等氯系氧化剂, 在溶液中都完全电离, 生成次氯酸根离子, 然后水解。
以上的氧化还原方法各有其优缺点和其局限性，生产的污水处理设备可根据具体情况进行选择适合的污水处理方法。往往一个污水处理工程需用到多种污水处理方法相结合才能达到其预期效果或者是更好的效果。
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