《水污染控制工程》PPT课件.ppt

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1、高级氧化技术AdvancedOxidationTechnologies主讲人：于守富高级氧化技术1.湿式空气氧化法1.1湿式空气氧化法的原理1.2湿式空气氧化法系统1.3湿式空气氧化法的主要影响因素2.超临界水氧化法2.1超临界及其特性2.2超临界水氧化法处理的工艺3.光化学氧化3.1UV/H2O2氧化3.2UV/O3氧化3.3UV/O3/H2O2氧化4.高级氧化技术的应用4.1催化湿式氧化技术4.2超临界水氧化技术的应用4.3光化学催化氧化技术的应用高级氧化技术高级氧化技术又称深度氧化技术，它是利用活性极强的羟基自由基（HO·）有效降解水中有机污染物

2、的废水处理技术。高级氧化法还在环境类激素等微量有害化学物质的处理方面具有很大的优势，能够使绝大部分有机物完全矿化或分解，具有很好的应用前景一般来说，氧化剂的氧化能力与其标准电极电位相一致。除F2外，羟基自由基（HO·）比其它常见氧化剂具有更高的标准电极电位，因此，HO·是一种很强的氧化剂。常见氧化剂的标准电极电位氧化剂F2HO·O3H2O2MnO2HClO4标准电极电位/V2.872.802.071.771.581.63氧化剂KMnO4HClO2Cl2K2Cr2O7O2标准电极电位/V1.521.501.361.331.231.1湿式空气氧化法湿式空气

3、氧化处理法简称为湿式氧化法(WetAirOxidation，简称为WAO)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，从而去除污染物的方法。湿式空气氧化法的原理湿式氧化法是指在高温(150～350℃)、高压(5～20MPa)条件下，在液相中，用氧气或空气作为氧化剂，使废水中的高分子有机物氧化降解为无机物或小分子有机物的方法。在高温高压下，水以及作为氧化剂的氧的物理性质都发生了变化。水和氧在不同温度下的物理性质物质温度/℃性质25100150200250300320350水蒸气压/MPa0.0030.1030.4851.5864.05

4、68.76211.51114.005粘度/(Pa·s×10－3)0.9220.2810.1810.1370.1160.1060.1040.103密度/(g/mL)0.9440.9910.9550.9340.9080.8700.8480.828氧=5×1013.25kPa(25℃)扩散系数Ka(cm2/s×10－2)2.249.1816.223.931.137.339.340.7亨利常数H/(atm/mol×104)4.387.045.823.942.381.361.080.90溶解度/(mg/L)190145195320565104013251585在

5、室温到100℃范围内，氧的溶解度随温度的升高而降低在高温状态下，如当温度大于150℃时，氧的溶解度随温度升高反而增大，而且，氧气的溶解度大于室温状态下的溶解度湿式氧化法的氧化反应湿式氧化发生的氧化反应属于自由基反应，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。生成的HO·、RO·和ROO·等自由基攻击有机物RH，引发一系列的链反应，生成其它低分子酸和二氧化碳。整个反应过程如下：诱导期：RH+O2→R·+HOO·2RH+O2→2R·+H2O2湿式氧化法的氧化反应增殖期：R·+O2→ROO·ROO·+RH

6、→ROOH+R·退化期：ROOH→RO·+HO·ROOH→R·+RO·+H2O结束期：R·+R·→R－RROO·+R·→ROORROO·+ROO·→ROH+R1COR2+O2以上各阶段链式反应所产生的自由基在反应过程中所起的作用，取决于废水中有机物的组成、所用的氧化剂以及其它反应条件。1.2湿式空气氧化系统废水通过贮存罐由高压泵打入热交换器，与反应后的高温氧化液体换热，使温度上升到接近于反应温度，然后进入反应器。反应所需的氧由压缩机提供。在反应器内，废水中的有机物与氧发生放热反应，在较高温度下将废水中的有机物氧化成二氧化碳和水，或低级有机酸等中间产物。

7、反应后气液混合物经气液分离器分离，液相经热交换器预热进水，回收热能。湿式空气氧化系统及应用高温高压的尾气首先通过再沸器（如废热锅炉）产生蒸汽或经热交换器预热锅炉进水，其冷凝水由第二分离器分离后通过循环泵再送回反应器，分离后的高压尾气送入透平机产生机械能或电能由此可见，这一典型的工业化湿式氧化系统不但处理了废水，而且对能量逐级利用，减少了有效能量的损失，维持并补充湿式氧化系统本身所需的能量WAO系统工艺流程贮存罐透平机循环泵再沸器反应器气液分离器高压泵热交换器空压机不同处理方法时处理费用和COD浓度的关系化学氧化生物氧化湿式氧化燃烧从工艺的经济性分析，湿

8、式氧化系统一般适用于处理高浓度废水1000075002500500025005000进水COD