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基本概念及原理 发展概况 技术简介（WAO/CWAO) 反应机理 主要影响因素 工艺流程 应用及实例 用于碱渣处理的Zimpro湿式氧化系统 空气湿式氧化技术在水处理中的研究进展 演讲人：王姗姗 时间：2012.5.8 目录 基本概念及原理 湿式空气氧化法（Wet Air Oxidation)：一般在高温（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，氧化水中呈溶解态或悬浮态的有机物或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。 催化湿式空气氧化法（Catalytic Wet Air Oxidation)：CWAO是WAO的一种特殊技术，引入催化剂，可在低温低压下发挥传统WAO的功效，且反应速度更快，反应时间缩短，反应成本降低 WAO的发展概况 最早的WAO研究工作始于美国。1958年F.J.Zimmerman首次采用WAO处理造纸黑液废水，废水COD降解率达90%以上 。 Zimpro公司在20世纪60年代建立了几个大型WAO工厂来处理城市废水油渣。 20世纪70年代在欧洲约有90家工厂采用WAO处理石油、化工、制药工业废水、城市污泥、活性炭再生和垃圾渗滤液等。 20世纪70年代出现了CWAO技术，自此CWAO很快在美国、日本、欧共体等国家得到广泛深入的研究。 20世纪90年代有25家Zimpro单元被出售用于乙烯厂废碱液的氧化。 1、WAO技术 1.1非催化WAO技术：该技术较传统的水处理技术适用范围要广，效率处理更高，氧化效率快，而且极少有二次污染，在国外已实现工业化，主要适用于活性炭再生、含氰废水、造纸黑液及废水油渣的处理 （1）Zimpro工艺：主要是在低压下通过氧化有机碎片来打破油渣絮状物结构，这样油渣更容易释放结合的水来提高脱水率。这种操作单元还可用于湿式空气氧化中的碳再生 （2）VerTech工艺：VerTech液相氧化工艺利用纯氧在密闭的地下氧化釜中处理油渣，此釜由2个同心管（排水管和进水管）和1个换热系统组成。此设备的地下延伸部分长约1200m，直径0.95m，应用开采天然气和石油的钻孔和浇铸技术制成。最初的系统因要维护换热器，所以要每周停一次为硝酸管除锈。1994年在荷兰建成VerTech全套装置，反应器底部温度可达270℃，压力＜107Pa。每天需要氧气55t,COD去除率70%，油渣处理量80t/a 2、CWAO技术 2.1非均相CWAO工艺：非均相CWAO中急需解决的是催化剂的物理化学性质，如活性相的浸渍和烧结及载体表面积的丧失等。浸渍活性相在一定程度上可通过溶解度数据来正确选择金属或其氧化物催化剂，并通过控制CWAO的pH来实现。同样载体的水热稳定性也是一个重要参数 （1）NS-LC工艺：含有Pt-Pd/TiO2-ZrO2蜂窝催化剂，气液相呈团状流动模式，即分段的气液流动。因每个液柱中形成的是一种循环模式，所以显著提高了传质速度，避免了固态沉积。除此之外，在气体和孔道壁之间形成的液膜不仅可保持催化剂湿润，同时也可加快传质速度。 （2）Osaka气体CWAO工艺：其催化剂是以负载在TiO2或TiO2-ZrO2载体上的贵金属及碱金属的混合物为主体。主要处理工业和城市废物，可降低COD，分解高浓度的氨，反应24h后其浓度可＜10mg/L。与氨共存的氰化物和苯酚也可被分解。在不使用催化剂时，此工艺不能去除氨，对COD的分解速度极慢，其反应时间要延长20%-60%，还会有1000mg/L的COD残留在废液中。 （3）Kurita工艺：Kurita公司研究的一种工艺，以NO2-代替O2，在170℃用亚硝酸盐在载体型铂催化剂的催化下氧化氨。氨可被NO2-选择性地氧化为N2和N2O，并且操作温度可以降低到50-100℃或者更低。 2.2均相CWAO工艺：除以上非均相贵金属催化剂外，还有一种均相过渡金属催化剂，这种催化剂存在分离、回收难等弱点。 （1）Ciba-Ceigy工艺：以铜盐催化，铜以硫酸盐的形式在反应器中循环。20世纪90年代德国和瑞士的医药公司装配了3台此种设备。以压缩空气作为氧化剂处理化学和医药废水时，在300℃可获得95%-99%的氧化效率。 （2）LOPROX工艺：低压湿式氧化（LOPROX）工艺用来处理那些以一般生物处理方法太慢但又会影响其他物质降解的有机物。此工艺的处理过程是在1个多段泡沫分馏反应器中进行，溶液为酸性，温度＜200℃，压力0.5-2.0MPa，催化剂为Fe2+与生醌物质的络合物。反应2h后约85%-90%的有机物被去除。在190℃时60%-65%的有机物被直接氧化为二氧化碳，25%溶解在处理后的液相中，可在循环过程中被生物降解。 （3）WPO工艺：该工艺源于IDE（法国），以Fe2+为催化剂，过氧化氢为