湿式催化氧化法（CWO）处理高浓度有机废水研究

收稿日期:2003-02-25湿式催化氧化法(CWO)处理高浓度有机废水研究郝玉昆,孙佩石(昆明市环境工程技术研究中心,云南昆明650032)摘要:通过引进、消化、吸收日本大阪煤气公司先进的CWO高浓度生化难降解工业有机废水处理技术及对该技术的国产化研究,自主设计、制造、集成建设和运行了一套20m3/dCWO技术工业应用装置,试验结果表明,该装置对造纸黑液和焦化废水等有机废水具有良好的净化处理性能,CODcr、NH3-N等的去除率均达99%以上,且脱色、脱臭效果明显。关键词:湿式催化氧化法(CWO);高浓度有机废水;废水处理中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1006-947X(2003)增-0131-041前言高浓度生化难降解有机废水,作为工业生产中常见的一类废水,广泛产生于如制药、石油化工、造纸、生物工程、制糖、焦化制气等诸多行业;除个别行业外,这类废水普遍具有水量少、污染物浓度高、污染严重、危害大、且难于通过常规物化及生化法处理达标等特点。即使通过常规物化及生化法处理,但处理工艺复杂、投资和运行成本高、管理不便。由高浓度工业有机废水引发的一系列水体污染、生态环境恶化、威胁人体健康以及阻碍相关工业发展等问题,目前在包括中国在内的发展中国家尤为严重。因此,这类富含高浓度污染物以及氨氮化合物,悬浮物的各种工业废水的净化处理问题,越来越受到社会各界和各级政府环保部门的重视。另一方面,由于采用常规的生物或物理化学净化方法难以或无法满足净化处理的技术和经济要求,又使得环境保护管理部门及产生此类高浓度有机废水的排污企业对这类废水的管理或治理工作处于两难的境地。所以,如何有效解决这类高浓度有机工业废水的净化处理问题,成为现阶段国内外环境保护技术领域亟待解决的一个难题。为了解决高浓度生化难降解有机废水的污染问题,本研究自1997年起,在云南省及昆明市/九#五0重点科技攻关项目的支持下,通过引进、消化、吸收日本大阪煤气公司先进的CWO(CatalyticWetOxidationProcess)简称为CWO)高浓度生化难降解工业有机废水处理技术,在昆明完成了对该技术的国产化研究,并自主设计、制造、集成建设和运行了一套20m3/dCWO技术工业应用装置。该装置取得了预期成果,并于1999年被国家计委、国家经贸委列为国家高技术产业化推进项目。2002年5月10日通过了云南省计委及科委组织的验收,获得与会领导及专家的高度评价。本项目的目标是引进国外先进的高浓度有机废水处理CWO技术,通过消化吸收与共同开发,实现新的知识产权,并最终在中国实现产业化应用,为解决我国高浓度生化难降解有机废水处理的难题提供一项高水准的实用新技术及配套装置。2CWO技术概要湿式催化氧化处理技术(CatalyticWetOx2idationProcess)简称为CWO)是一种废水的深度处理技术。该处理工艺是在一定温度(170~300e)和压力(110~10MPa)条件下,在填充专用固定催化剂的反应器中,利用氧气(空气),不经稀释一次性对高浓度工业有机废水中的COD(1万-几十万mg/l)、TOC、氨、氰等污染物进行催化氧化分解的深度处理(接触时间011~210h),使之转变为CO2、N2和水等无害成份,并同时脱臭、脱色及杀菌消毒,从而达到净化处理废水的目的。该工艺不产生污泥,只有少量装置内部的清洗废液需要单独处置。当达到一定处理规模时,还可以回收热能。CWO技术典型工艺流程如图1所示。经调研得知,CWO技术是目前处理高浓度生化难降解工业有机废水的最佳方法之一,日本及其它发达国家,把CWO技术视为第二代工业废水处理高新技术,专用于解决第一代常规技术(如生物物理、物理化学处理等)难以解决或无法解决的高浓度生化难降解工业废水的净化处理问题。CWO)131)湿式催化氧化法(CWO)处理高浓度有机废水研究郝玉昆技术将成为21世纪高浓度工业机废水处理的替代新技术。采用CWO工艺处理废水,根据需要可由一个独立的废水处理系统操作将废水直接处理达标,也可通过催化氧化使废水中的有机污染物低分子化处理后,再与常规活性污泥法或厌氧消化法组合使用达到所需排放标准。经处理达标后的废水可以直接排放,也可以循环利用。图1CWO技术工艺流程示意图3CWO技术及装置对中国高浓度工业废水的处理性能研究为了考察CWO技术及装置对中国高浓度工业废水的处理性能,项目组利用从日本大阪煤气公司引进的200L/dCWO小型试验装置,对我国国内的焦化、造纸、生物制药、植物化工、制糖、印染、香料、石化炼油、化学合成制药、农药等十个行业的十多种高浓度工业有机废水进行了处理试验研究,试验结果如表1所示。表1中的试验研究结果表明,CWO技术及装置对处理我国高浓度工业有机废水具有良好的适用性,在技术上是可行的,除农药、石化炼油和