催化濕式氧化技術處理高濃度污染廢水的研究進展及應用
對于高濃度、高毒性以及難生物降解的有機廢水采用常規的物化或生化法處理無法達到對此類廢水凈化處理的技術及經濟要求,因此。難降解高濃度有機工業廢水的高效處理成為國內外亟待解決的難題。
濕式氧化(WAO)技術。于1944年由F.J.Zim.
merlnnan提出,也稱齊默爾曼法。它是在高溫(125~320℃)和高壓(0.5~10MPa)條件下,以空氣中的氧氣(或其他氧化劑,如臭氧過氧化氫等)為氧化劑,在液相中將有機污染物氧化為CO和H0等無機物或小分子有機物的方法。由于WAO技術需要在高溫、高壓下進行,因此設備費用高,反應條件苛刻限制了它的應用。
20世紀70年代出現的催化濕式氧化法
(WCAO)是對傳統WAO法的改進。它通過加入催化劑降低反應活化能,使反應能在更加溫和的條件下和更短的時間內完成。WCAO技術是目前處理高濃度難降解廢水最有效的手段之一,也是水處理行業的前沿技術。它適用于治理焦化、染料、農藥、印染、石化、皮革等工業中產生的含高濃度COD或高濃度難生物降解化合物(如氨氮、多環芳烴、致癌物)的有機廢水。目前,該技術只有少數發達國家實現了工業應用。我國是從20世紀90年代后期開始開發該技術。研究的主體多為高校和中科院等研究機構,而真正達到或接近工業應用水平的只有少數。為了打破國外在這一技術方面的長期壟斷地位,提高我國在廢水處理高端技術上的競爭力。亟待以企業為主體,通過自主創新實現這一技術的國產化。開發這一技術不僅具有很好的社會和經濟效益,同時也符合我國創建創新性國家的戰略方針。筆者對WCAO技術所使用的催化劑及其應用領域進行了介紹。
1 工 藝流程
WCAO反應裝置流程見圖 1。
經過預處理(隔油 、隔渣 )后的廢水首先進行加壓預熱 ,空氣經空壓機壓縮至與廢水同等壓力 ,二者混和后進入填充 有足量催化劑的反應器內。廢水中的污染物被氧化分解 。裝置開始運行時,在加熱器中加熱氣液混合物至反應的起始溫度 ,當反應器中的催化氧化分解反應能夠正常連續進行時 。即可停止外部熱源供給 。利用氧化 反應放出的熱來維持反應溫度 。反應器排出的氣液混合物經必要的熱回收、冷卻、氣液分離后排出。

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