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    高浓度难降解有机废水处置湿式氧化技术

    更新日期:2022-10-10 13:13
    铭盛环境——工业污水,工业废水处理专家,提供污水处理解决方案
     
    关于无法生物降解、具有毒性的污染物而言,传统的处置工艺已然无法满足环保请求,且其处置本钱过高,因此对新型有机废水处置办法的研讨势在必行,并具有重要的理想意义。湿式氧化处置办法就是针对上述问题而研发的新型有机
    工业废水处理技术。湿式氧化法,简称WAO,是在高温高压环境下,经过氧化剂将废水中的有机物转变为水以及二氧化碳的办法。
     
    湿式氧化法来源于美国,最早应用于造纸废液的处置。在上世纪七十年代,湿式氧化法被普遍应用于城市污泥处置、造纸废液回收、活性炭再生等范畴。之后,因其处置效率高、时间短等优势,湿式氧化法被研发应用于对有毒有害、难降解的有机废物处置上。
     
    1、湿式氧化法原理
     
    湿式氧化法应用于高温高压环境下(温度普通维持在150℃~350℃,压力在0.5MPa~20MPa左右),将氧气或者空气作为氧化剂,对废水中的有机物以及复原态的无机物实施降解处置。通常况下,氧的溶解度与温度成负相关关系,但是在温度大于150℃以后,状况发作逆转,氧的溶解度与温度正相关,并且氧在水中的传质系数也随温度的升高而增加。因此,在高温条件下,氧的上述特征关于氧化反响具有一定的促进作用。
     
    湿式氧化反响也被称为自在基反响,主要包括四个阶段,分别为诱导期、增值期、退化期、完毕期。详细反响式如下:
    由上述四个反响阶段能够看出,自在基ROO•,HO•,RO•等可与有机物HR发作链式反响,生成低分子酸及二氧化碳。且氧化反响所占的比重较高,在高温高压条件,也随同热解、水解、聚合等一系列其它反响类型。有机物的氧化反响模型如图1所示。其中,A—初始有机物及不稳定中间产物;B—稳定中间产物;C—氧化反响产物。通常由A到C的反响活化能范围维持在54kJ/mol~78kJ/mol之间。
     
    2、湿式氧化法的改良
     
    与其它工艺相比拟,湿式氧化法的处置效果更佳、处置时间更快、应用范畴更广,因而其拓展应用较为疾速。但是,在理论应用过程中,传统的湿式氧化法也存在一定弊端。比方说,其所需反响温度以及压力较高,只能用于处置浓度高且流量不大的废水;关于多氯联苯、低级梭酸等有机物的处置效果并不理想;有时生成的中间产物要比原始产物的毒性还要大。
     
    为处理以上问题,相关人员对湿式氧化法实施了深化研讨,发现了新型催化湿式氧化以及湿式过氧化物氧化等有机废水处置方式。上世界80年代,美国专家还研发了可以彻底处置有机、难降解物质的超临界水氧化技术。
     
    2.1 催化湿式氧化
     
    催化湿式氧化法,简称CWAO,是经过添加催化剂的方式,降低氧化条件,加速氧化过程的方式。催化剂具有降低活化能,改动局部反响进程的作用。
     
    依照状态不同,催化剂主要有均相催化剂以及非均相催化剂两类,与之对应的催化湿式氧化反响分别为均相催化湿式氧化、非均相催化湿式氧化。前者主要是在溶液中添加可溶性催化剂,进而以分子或者离子方式加快氧化反响,其反响温度温和、反响性能专注,但是由于均相催化剂可溶解,因此为了防止形成再污染的现象,应采取相应措施对催化剂实施回收处置。后处置工序使氧化工艺流程更为复杂化,并且增加了水处置本钱。而非均相催化剂多为固态,易与溶液别离,因此其操作流程比拟烦琐。所以,理论应用中,提升催化剂的活性以及稳定性是提升催化湿式氧化技术程度的中心内容。
     
    2.2 超临界水氧化法
     
    超临界水氧化技术,简称SCWO,来源于美国,具有彻底合成废水中有机物的特性。如图2所示,普通状况下,水主要气态、液体以及固态三种存在方式。但是当温度以及压力处于临界状态,即温度到达647K,压力到达22.MPa时,水的状态便会发作改动,成为一种超临界流体。与气、液、固三态不同,超临界流体的密度、粘度以及其它物理性能均发作了改动。具牢靠数据标明,超临界水可有效溶解氧气以及有机物,特别是关于苯、己烷以及氧气等物质的混合比例没有任何请求。与此同时,升高温度会对超临界水氧化反响起到促进作用。另外,超临界水氧化技术与熄灭过程具有一定水平上的类似,当废水中需求被氧化的复原性物质的含量在2000mg/L以上时,氧化反响产生的热量也足以维持整个反响过程,而并不需再借助其他外界能量。
     
    3、结语
     
    随着工业产业的迅猛开展,有机污染物的数量逐年增加,并经过各种方式流入水体之中,对动植物以及人体形成极大伤害。因此,加大对有机废水的研讨力度,改良水处置技术是非常必要的,且火烧眉毛。湿式氧化法是处置有毒有害、难降解废水的有效途径。湿式氧化法是在高温高压条件下,将氧气或者空气作为氧化剂,对溶液中的有机物以及复原态的无机物实施降解处置的技术,具有处置效果好、处置效率高、经济环保性能强等优势,被普遍应用于高浓度、难降解的有机废水处置范畴。