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化學(xué)氧化還原是轉(zhuǎn)化廢水中污染物的有效方法。水處理化學(xué)氧化還原法是指廢水中呈溶解狀態(tài)的無機物和有機物，通過化學(xué)反應(yīng)被氧化或還原為微毒、無毒的物質(zhì)，或者轉(zhuǎn)化成容易與水分離的形態(tài)，從而達到處理的目的。
與生物氧化法相比，化學(xué)氧化還原法需較高的運行費用。因此，目前化學(xué)氧化還原法僅用于飲用水處理、特種工業(yè)用水處理、有毒工業(yè)廢水處理和以回用為目的的廢水深度處理等有限場合。
按照污染物的凈化原理，氧化還原處理方法包括藥劑法、電化學(xué)法（電解）和光化學(xué)法三大類。
對于有機物的氧化還原過程，由于涉及共價鍵，電子的移動情形很復(fù)雜。許多反應(yīng)并不發(fā)生電子的直接轉(zhuǎn)移。只是原子周圍的電子云密度發(fā)生變化。目前還沒有建立電子云密度變化與氧化還原反應(yīng)的方向和程度之間的定量關(guān)系。因此，在實際上，凡是加氧或脫氫的反應(yīng)稱為氧化，而加氫或脫氧的反應(yīng)則成為還原；凡是與強氧化劑作用而使有機物分解成簡單的無機物如CO2、H2O等的反應(yīng)，可判斷為氧化反應(yīng)。
有機物氧化為簡單無機物是逐步完成的，這個過程稱為有機物的降解。復(fù)雜有機化合物的降解歷程和中間產(chǎn)物更為復(fù)雜。通常碳水化合物氧化的zui終產(chǎn)物是Co2和H2O，含氮有機物的氧化產(chǎn)物除CO2、H2O外，還會有硝酸類產(chǎn)物，含硫的還會有硫酸類產(chǎn)物，含磷的還會有磷酸類產(chǎn)物。
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