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简述湿式氧化法的介绍和优缺点

2021-06-19 13:50:59

一、湿式氧化简介

湿式氧化法是在高温、高压下,利用氧化剂将废水中的有机物氧化成二氧化碳和水,从而达到去除污染物的目的。与常规方法相比,具有适用范围广,处理效率高,极少有二次污染,氧化速率快,可回收能量及有用物科等特点,因而受到了世界各国科研人员的广泛重视,是一项很有发展前途的水处理方法。

湿式氧化工艺最初由美国于1958年研究提出,用于处理造纸黑液,其工作条件是控制反应温度为150~350℃,压力为5~20Mpa,处理后废水COD去除率可达90%以上。在20世纪70年代以前,湿式催化氧化法处理原理与工艺流程主要用于城市污泥的处理,造纸黑液中碱液回收,活性炭的再生等。进入70年代后,湿式氧化法得到迅速发展,应用范围从回收有用化学品和能量进一步扩展到有毒有害废弃物的处理,尤其是在处理含酚、磷、氰等有毒有害物质方面已有大量文献报道,研究内容也从初始的适用性和摸索最佳工艺条件深入到反应机理及动力学,而且装置数目和规模也有所增大。在国外,WAO技术已实现工业化,主要应用于活性炭再生、含氰废水、煤气化废水、造纸黑液以及城市污泥及垃圾渗出液处理。国内从80年代才开始进行WAO的研究,先后进行了造纸黑液、含硫废水、酚水及煤制气废水、农药废水和印染废水等实验研究。

二、湿式氧化法的反应原理

湿式氧化过程比较复杂,一般认为有两个主要步骤:

1、气中的氧从气相向液相的传质过程;

2、溶解氧与基质之间的化学反应。若传质过程影响整体反应速率,可以通过加强搅拌来消除。下面着重介绍化学反应机理。

根据研究报道,普遍认为,湿式氧化去除有机物所发生的氧化反应主要属于自由基反应,共经历诱导期、增殖期、退化期以及结束期四个阶段。在诱导期和增殖期,分子态氧参与了各种自由基的形成。但也有学者认为分子态氧只是在增殖期才参与自由基的形成。

三、湿式氧化法的优缺点

湿式氧化法在实际推广应用方面仍存在着一定的局限性:

1、湿式氧化一般要求在高温高压的条件下进行,其中间产物往往为有机酸,故对设备材料的要求较高,需要耐高温、高压,并耐腐蚀,因此设备费用大,系统的一次性投资高;

2、由于湿式氧化反应中需维持在高温高压的条件下进行,故仅适于小流量高浓度的废水处理,对于低浓度大水量的废水则很不经济;

3、即使在很高的温度下,对某些有机物如多氯联苯、小分子羧酸的去除效果也不理想,难以做到完全氧化;

4、湿式氧化过程中可能会产生毒性题解强的中间产物。与常规方法相比,具有适用范围广,处理效率高,极少有二次污染,氧化速率快,可回收能量及有用物科等。

5、由于反应器属于压力容器,因此操作不当极易造成安全事故。

 


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