01 技術(shù)原理

 

濕式氧化法簡稱 wao，該工藝最初由美國f.j.zimmermann在1944年研究提出，用于造紙黑液，并取得了多項專利，故也稱齊默爾曼法。是在高溫高壓下，利用氧化劑將廢水中有機物氧化成二氧化碳和水，從而達到去除污染物的目的。隨后氧化工藝得到迅速發(fā)展，應(yīng)用范圍從回收有用化學(xué)品和能量進一步擴展到有毒有害廢棄物的處理。

 

濕式氧化法一般在高溫（150-350℃）和高壓（5-20mpa）下，用氧氣或空氣作為氧化劑，氧化水中溶解態(tài)或懸浮態(tài)的有機物或還原態(tài)的無機物，生成二氧化碳和水等小分子物質(zhì)的技術(shù)。一般有兩個步驟：①空氣中的氧從氣相向液相的傳質(zhì)過程；②溶解氧與基質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)。

 

催化濕式氧化技術(shù)：為了提高處理效率和降低處理費用，20世紀(jì)70年代衍生了以wao為基礎(chǔ)的，使用高效、穩(wěn)定的催化劑的濕式氧化技術(shù)，即催化濕式氧化技術(shù)，簡稱cwao。

 

在傳統(tǒng)的濕式氧化處理體系中加入催化劑降低反應(yīng)的活化能，從而在不降低處理效果的情況下，降低反應(yīng)溫度和壓力,用氧氣或空氣作為氧化劑，氧化水中溶解態(tài)或懸浮態(tài)的有機物或還原態(tài)的無機物，生成二氧化碳和水等小分子物質(zhì)的技術(shù)。

 

 

02 超臨界水氧化技術(shù)原理

 

濕式氧化法包括兩種類型：次臨界水氧化和超臨界水氧化。

 

超臨界水氧化技術(shù)，是指水在超臨界條件下氧化處理有機污染物的一種新興、高效的廢物處理技術(shù)。在一定溫度、壓力下，幾乎所有有機物在很短時間內(nèi)都可徹底氧化分解，大大縮短了廢水處理的時間，處理裝置全封閉，節(jié)約空間且無二次污染。

 

在超臨界狀態(tài)下的水，鹽的溶解度明顯降低，而有機物溶解度明顯增大，如苯、己烷、n2、o2等可與水完全互溶，使其密度、黏度和擴散系數(shù)發(fā)生變化。擴散系數(shù)隨密度增加而減小，由于濕式氧化技術(shù)采用較高的溫度和壓力，使水的密度減小，擴散系數(shù)變大，傳質(zhì)速度劇增。

 

03 濕式氧化在實際應(yīng)用中的局限性

 

①濕式氧化一般要求在高溫高壓的條件下進行，其中間產(chǎn)物往往為有機酸，故對設(shè)備材料的要求比較高，須耐高溫、高壓，并耐腐蝕，因此設(shè)備費用大，系統(tǒng)的一次性投資高；

 

②由于濕式氧化反應(yīng)中需維持在高溫高壓的條件下進行，故僅適于小流量高濃度的廢水處理，對于低濃度大水量的廢水則很不經(jīng)濟；

 

③即使在很高的溫度下，對某些有機物如多氯聯(lián)苯、小分子羧酸的去除效果也不理想，難以做到完全氧化；

 

④濕式氧化過程中可能會產(chǎn)生毒性更強的中間產(chǎn)物。在濕式氧化法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的催化濕式氧化法，通過投加催化劑提高該技術(shù)的氧化能力、 降低反應(yīng)溫度和壓力，從而降低了投資和運行成本，擴大了該技術(shù)的應(yīng)用范圍，成為濕式氧化法研究的熱點。催化濕式氧化法常用的催化劑有fe、cu、mn、co、ni、bi、pt等金屬元素或其中幾種元素的組合。

 

04 應(yīng)用范圍

 

濕式氧化可應(yīng)用于電鍍、煉焦、化工、石油及合成工業(yè)產(chǎn)生的高濃度廢水的處理。特別是一些有毒性物質(zhì)、難以用其他方法處理的污水，如有機農(nóng)藥、染料、合成纖維、易燃易爆物質(zhì)及難以生物降解的高濃度廢水。

 

來源：北極星水處理網(wǎng)