濕式氧化技(jì)術(shù)介紹

作者：

環科

濕式氧化技(jì)術(shù)自(zì)20世紀50年(nián)代以來已成為(wèi)一(yī)種有效處理有毒有害、高(gāo)濃度有機(jī)廢水(shuǐ)的水(shuǐ)處理方法。然而，國(guó)内從(cóng)80年(nián)代才開(kāi)始對該技(jì)術(shù)進行深入研究。此技(jì)術(shù)需要在高(gāo)溫高(gāo)壓的條件(jiàn)下(xià)，以空氣中的氧氣作為(wèi)氧化劑，在液相(xiàng)中将有機(jī)污染物(wù)轉化為(wèi)二氧化碳和水(shuǐ)等無機(jī)小(xiǎo)分子或有機(jī)小(xiǎo)分子的化學過程。

濕式氧化技(jì)術(shù)的特點在于其應用範圍廣泛，幾乎可以無選擇地有效處理各類高(gāo)濃度有機(jī)廢水(shuǐ)。在合适的溫度和壓力條件(jiàn)下(xià)，其COD處理率可達90%以上(shàng)；同時，它對有機(jī)污染物(wù)的氧化速率快，一(yī)般隻需30到(dào)60分鍾。此外，濕式氧化技(jì)術(shù)具有二次污染少的特點。

濕式氧化技(jì)術(shù)适用于處理高(gāo)濃度小(xiǎo)流量的工(gōng)業(yè)廢水(shuǐ)，但對于低(dī)濃度大流量的生(shēng)活污水(shuǐ)則不經濟。近年(nián)來，人們對傳統的濕式氧化技(jì)術(shù)進行了改進，例如使用高(gāo)效、穩定的催化劑的濕式催化氧化技(jì)術(shù)、加入強氧化劑（如雙氧水(shuǐ)和臭氧等）的濕式氧化技(jì)術(shù)以及利用超臨界水(shuǐ)的良好特性來加速反應進程的超臨界水(shuǐ)濕式氧化技(jì)術(shù)。這些改進極大地改善了濕式氧化的工(gōng)作條件(jiàn)和降解效率，使其更具實用性和經濟性。

在處理含有機(jī)磷和有機(jī)硫農藥的廢水(shuǐ)中，濕式氧化技(jì)術(shù)在180到(dào)230℃、7到(dào)15MPa的條件(jiàn)下(xià)，使有機(jī)硫轉化為(wèi)硫酸、有機(jī)磷轉化為(wèi)磷酸。當反應溫度為(wèi)204到(dào)316℃時，包括碳氫化合物(wù)和氧化物(wù)在内的多(duō)種化合物(wù)的分解率均接近99%。對于難以氧化的氯化物(wù)，如多(duō)氯聯苯、滴滴涕和五氯苯酚等，使用混合催化劑進行濕式氧化技(jì)術(shù)處理，其去除率可達85%以上(shàng)。在處理造紙(zhǐ)黑(hēi)液方面，控制反應溫度為(wèi)150到(dào)350℃，壓力為(wèi)5到(dào)20MPa，處理後廢水(shuǐ)COD去除率可達90%以上(shàng)。

濕式氧化反應在高(gāo)壓空氣注入和反應溫度為(wèi)300℃的條件(jiàn)下(xià)進行，一(yī)般分為(wèi)三個(gè)階段：熱分解階段、局部氧化階段和完全氧化階段。在熱分解階段，大分子量的有機(jī)物(wù)溶解和水(shuǐ)解（但沒有被氧化），其反應速度随溫度升高(gāo)而加快。在局部氧化時，大分子量的有機(jī)物(wù)氧化分解成為(wèi)分子量較低(dī)的中間産物(wù)。如甲酸、乙酸、甲醛等。在最後的完全氧化階段，中間有機(jī)産物(wù)進一(yī)步氧化成二氧化碳和水(shuǐ)。氧化階段主要決定于有機(jī)物(wù)的氧化活化能(néng)和處理時的溫度、壓力等條件(jiàn)，反應時自(zì)身生(shēng)成的熱量即可用來維持反應的高(gāo)溫，在高(gāo)溫高(gāo)壓作用下(xià)，加速了反應速率，強化了氣液兩相(xiàng)傳質，同時也提高(gāo)了氧氣在水(shuǐ)中的溶解度。

常見(jiàn)的工(gōng)業(yè)化規模的濕式氧化工(gōng)藝流程如下(xià)：待處理的廢水(shuǐ)經高(gāo)壓泵增壓後在熱交換器(qì)内被加熱到(dào)反應所需的溫度，然後進入反應器(qì)；同時空氣或純氧經空壓機(jī)壓入反應器(qì)内。在反應器(qì)内，廢水(shuǐ)中的可氧化的污染物(wù)被氧氣氧化。反應産物(wù)排出反應器(qì)後，先進入熱交換器(qì)，被冷卻的同時加熱了原水(shuǐ)；然後，反應産物(wù)進入氣液分離器(qì)，氣相(xiàng)（主要為(wèi)氮氣、二氧化碳和少量未反應的低(dī)分子有機(jī)物(wù)）和液相(xiàng)分離後分别排出。

濕式氧化工(gōng)藝的顯著特點是處理的有機(jī)物(wù)範圍廣、效果好，反應時間短、反應器(qì)容積小(xiǎo)，幾乎沒有二次污染，可回收有用物(wù)質和能(néng)量。然而，濕式氧化發展的主要制約因素是設備要求高(gāo)、一(yī)次性投資大。

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