湿式氧化技术在污水处理中的应用现状及展望

湿式氧化技术在污水处理中的应用现状及展望湿式氧化技术在污水处理中的应用现状及展望摘要：湿式空气氧化法(WAO)是一种有效的处理有毒、有害、高浓度有机污水的水处理技术。本文阐述了湿式氧化技术发展历程，该技术的原理、特点，以及在污水处理方面的工程应用情况，最后指出了湿式氧化技术在今后研究中的发展方向。关键词：湿式氧化；工业应用；污水处理1湿式氧化技术介绍1.1湿式氧化技术背景湿式空气氧化技术(WAO—wetairoxidation)是从本世纪50年代发展起来的一种高级氧化技术。该技术是在高温(150~350℃)、高压(0.5~20MPa)操作条件下，在液相中用氧气或空气作为氧化剂(现在也有使用其它氧化剂的，如臭氧、过氧化氢等)，氧化水中呈溶解态或悬浮态的有机物、还原态的无机物的一种处理方法，最终产物是二氧化碳和水。在室温至100℃范围内，氧的溶解度随温度升高而降低，但在高温、高压下，氧在水溶液中的这一性质发生了改变。当温度大于150℃，氧的溶解度随温度升高反而增大，且其溶解度大于室温状态下的溶解度，同时氧在水中的传质系数也随温度升高而增大。因此，氧在水溶液中性质的变化增强了反应系统的氧化特性。湿式氧化工艺最初由美国的F.J.Zimmermann于1958年研究提出，主要应用于活性炭再生、含氰废水、煤气化废水、农药生产废水、丙烯晴生产废水、焦化废水、印染废水、造纸黑液、城市污泥、电镀废水等难降解有机废水的处理上。到目前为止，国际上已成功地将湿式氧化技术(WAO)应用于城市污泥和丙烯腈、焦化、印染工业废水及含酚、有机磷、有机硫化合物的农药废水的处理。1.2湿式氧化反应机理WAO反应形式复杂，主要包括传质和化学反应两个过程。目前的研究结果普遍认为WAO反应属于自由基反应，反应分为链的引发、链的发展或传递、链的终止三个阶段。(1)链的引发：由反应物分子生成自由基，在这个过程中，氧通过热反应产生H2O2，反应如下：RH+O2→R·+HOO·(RH为有机物)2RH+O2→2R·+H2O2H2O2+M→2OH·(M为催化剂)(2)链的发展或传递：自由基与分子相互作用，交替进行使自由基数量增加。RH+HO·→R·+H2OR·+O2→ROO·ROO·+RH→ROOH+R·(3)链的终止：自由基之间经过互相碰撞生成稳定的分子，使链的发展过程被终止。R·+R·→R-RROO·+R·→ROOR