《湿式氧化法》课件.pptVIP

谢谢！ 湿式氧化法 湿式氧化法(Wet Air Oxidation，简称WAO)是使液体中悬浮或溶解状有机物在油液香水存在的情况下进行高温高压氧化处理的方法。湿式氧化工艺最初由美国的F.J.Zimmermann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，湿式氧化工艺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，湿式氧化工艺得到迅速发展，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。 发展过程 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。我国自20世纪80年代以来对湿式氧化法开始了研究。苏宏等用碳黑吸附-湿式氧化处理染料废水,在最适宜的条件下,COD去除率达到87%,色度去除率达到99%。周书天等采用湿式过氧化氢技术处理难生化降解的甲基橙,COD和色度的去除率分别达到85%和99%。袁芳等人以H2O2为氧化剂,采用湿式氧化法处理高浓度印染废水,在酸性条件下,反应时间40-60min,COD去除率大于80%,色度去除率大于90% 发展过程 基本原理 湿式氧化法是在高温(125-320℃)、高压(0.5-10MPa)下用氧气或空气作为氧化剂,氧化水中溶解态或悬浮态的有机物或还原态的无机物使之生成CO2和H2O的一种处理方法。一般认为,湿式氧化反应是自由基反应,反应分为链的引发、链的发展或传递以及链的终止3个阶段。链的引发阶段,主要是由分子氧与反应物分子作用生成烃基自由基(R);链的发展或传递阶段,自由基与反应物分子相互作用,产生酯基自由基(ROO)、羟基自由基(HO)以及烃基自由基(R),羟基自由基有强氧化性再去氧化有机废物;链的终止阶段,自由基之间相互碰撞生成稳定的分子,使链的增长过程中断,反应停止。 影响因素 （1）温度 　　温度是湿式氧化过程中的主要影响因素。温度越高，反应速率越快，反应进行得越彻底。同时温度升高还有助于增加溶氧量及氧气的传质速度，减少液体的粘度，产生低表面张力，有利于氧化反应的进行。但过高的温度又是不经济的。因此，操作温度通常控制在150～280℃。 （2）压力 　　总压不是氧化反应的直接影响因素，它与温度偶合。压力在反应中的作用主要是保证呈液相反应，所以总压应不低于该温度下的饱和蒸气压。同时，氧分压也应保持在一定范围内，以保证液相中的高溶解氧浓度。若氧分压不足，供氧过程就会成为反应的的控制步骤。 （3）反应时间 　　有机底物的浓度是时间的函数。为了加快反应速率，缩短反应时间，可以采用提高反应温度或投加催化剂等措施。 （4）废水性质 　　由于有机物氧化与其电荷特征和空间结构有关，故废水性质也是湿式氧化反应的影响因素之一。Randall等人的研究表明：氰化物、脂肪族和卤代脂肪族化合物、芳烃（如甲苯）、芳香族的含非卤代基团的卤代芳香族化合物等易氧化；而不含非卤代基团的卤代芳香族化合物（如氯苯和多氯联苯）则难氧化。村一郎等人认为：氧在有机物中所占比例越少，其氧化性越大；碳在有机物中所占比便越大，其氧化越容易。 影响因素 技术特点 与常规方法相比，湿式氧化法具有适用范围广、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料等特点，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。 目前，湿式氧化法的应用主要为两大方面，一是用于高浓度难降解有机废水生化处理的预处理，提高可生化性；二是用于处理有毒有害的工业废水。 （1）处理农药废水：农药废水具有水量少，浓度高（COD在5000mg/L以上），水质变化大，成分复杂，毒性大的特点。常用的预处理方法有碱解法、酸碱法、沉淀萃取法和溶剂萃取法等，这些技术理论上可以将农药中的有毒成分分解为无毒产物分离出来，但实际应用中，这些技术并不能完全分解或分离废水中的有毒成分，进入生化处理前还需要高倍稀释降低毒性，因而预处理的意义不大，而且使生化法的负荷增加，药剂投加量及运行费用也上升。而采用湿式氧化，可达到较好的处理效果。Randall T.L及Knopp P.V等人采用湿式氧化技术对多种农药废水进行了试验，当温度在204～316℃范围内，废水中烃类有机物及其卤化物的分解率达到或超过99%，甚至连一般化学氧化难以处理的氯代物如多氯联苯（PCB）、DDT等通过湿式氧化，毒性也降低了99%，大