湿式催化氧化法在工业废水处理中的应用

湿式催化氧化法处理原理与工艺流程湿式催化氧化法处理原理与工艺流程更新时间：3-313:56湿式催化氧化法(CWAO)是20世纪80年代国际上发展起来的一种治理高浓度有机废水的新技术。是在一定温度、压力下，在催化剂作用下，经空气氧化使废水中的有机物、氨分别氧化分解成CO2、H2O及N2等无害物质，达到净化目的。其特点是净化效率高，流程简单，占地面积少。可使焦化废水中CODc,和NH3-N的去除率分别达99．5％和99．8％。经日本大阪瓦斯公司估算，治理费用与生化法接近，但治理后出水水质，远优于生化法，可达到回用水质。湿式催化氧化法处理原理与工艺流程湿式催化氧化法(CWAO法)在各种有毒有害和难降解的高浓度有机废水处理中非常有效，具有很高实用价值。加入适宜的催化剂以降低反应所需温度和压力，提高氧化分解能力，缩短时间，防止设备腐蚀和降低成本。应用催化剂加快反应速度，主要原因，其一降低了反应的活化能；其二改变反应历程。废水在高温高压下，在保持液相状态时通人空气，在催化剂的作用下，对焦化废水污染物进行彻底的氧化分解，使之转化为无害物质，从而使废水得到深度净化。如废水中含氮化合物的氨氮、氰化物、硫氰化物、有机氧化物等经分解后，最终生成N2、CO2、SO42-等。NH3+3／4O2=3／2H2O+1／2N2NH4SCN+7／2O2=N2+H2O+H2SO4+CO2废水中的酚类、烃类以及一般构成COD的组成，经催化湿式氧化后也生成CO2和H2O等。C6H5OH+7O2=6CO2+3H20其处理工艺流程如图1所示。图1CWAO法工艺流程1-贮存罐；2-分离器；3-健化反应器；4-再沸器；5-分离器；6-循环泵；7-透平机；8-空压机；9-热交换器；1O-高压泵其工艺过程为：废水通过贮存罐由高压泵打入热交换器，与反应后的高温氧化液体换热，使温度上升到接近于反应温度后进入反应器。反应所需的氧由压缩机打入反应器。在反应器内，废水中的有机物与氧发生放热反应。在较高温度下将废水中的有机物氧化成二氧化碳和水，或低级有机酸等中间产物。反应后气液混合物经分离器分离，液相经热交换器预热进料，回收热能。高温高压的尾气首先通过再沸器(如废热锅炉)产生蒸汽或经热交换器预热锅炉进水。其冷凝水由第二分离器分离后通过循环泵再打入反应器，分离后的高压尾气送入透平机产生机械能或电能。因此，这一典型的工业化催化湿式氧化系统不但处理了废水，而且对能量逐级利用，减少了有效能量的损失，维持并补充催化湿式氧化系统本身所需的能量。催化湿式氧化处理造纸废水的研究催化湿式氧化处理造纸废水的研究来源：中国催化剂网更新时间：3-313:58作者:刘学文，王勇，葛昌华摘要：摘要：以过渡金属氧化物CuO为活性组分，采用催化湿式氧化法处理造纸废水，考察Cu负载量、催化剂用量、反应温度对废水COD去除率的影响。结果表明：固定氧气分压在2.5MPa和反应时间3h，催化剂用量为3g，Cu负载量为4%，反应温度为220℃，500mL浓度为3250mg/L造纸废水的COD去除率为90%，色度去除率为89%，pH值由9.6变为7.8。另外，对催化剂进行再生处理和稳定性测试。结果表明：450℃下活化3h，在上述相同反应条件下，对原废水的COD去除率降低为88%，重复使用9次后对废水的COD去除率仍能保持在85%左右。关键词：关键词：催化湿式氧化；CuO/γ-Al2O3催化剂；造纸废水；稳定性造纸企业的废水排放量大，水质污染严重，对生态破坏性很大，多年来一直是造纸工业和环境保护研究的重点[1]。尤其是部分小造纸厂将未经处理的废水肆意漏排和偷排，更会引起当地居民生活和企业生产用水受到威胁，因此，解决造纸废水的污染问题已受到全社会的普遍关注。造纸工艺可分为制浆和抄纸两大部分，其废水主要来源于蒸煮制浆废水。该废水不仅固体不溶物含量高、色度大，而且含有大量复杂的化学耗氧量（COD）物质以及大量氯代酚、氯化苯等很难降解的有机物[2]。催化湿式氧化技术（Catalyticwetairoxidation，CWAO）是在传统的湿式氧化[3]基础上发展起来的高级氧化水处理技术。CWAO是在湿式氧化工艺基础上加入催化剂降低反应所需的温度和压力，提高氧化分解能力，缩短反应时间，防止设备腐蚀和降低成本，对于高浓度有毒有害废水的处理非常有效[4]。随着环保处罚力度的加大，许多造纸企业已经开始对废水进行处理，如絮凝沉淀[5]和生化反应[6]，但仍未达到国家规定的最低排放标准。本文以铜为活性组分，制备了CuO/γ-Al2O3负载型催化剂[7]，采用O2作为氧化剂对制浆废水进行催化湿式氧化处理，降低其COD值和色度，这不仅可以有效降低废水的污染负荷，还能扩大废水的回用范围。1.实验部分实验部分1.1实验仪器HCA-100标准COD消解器，姜堰市光大仪