湿式氧化法课件.ppt

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1、湿式氧化法湿式氧化一概述二湿式氧化的基本原理三湿式氧化的主要影响因素四湿式氧化工艺流程五湿式氧化技术的特点六湿式氧化法的工艺进展七湿式氧化法的应用八湿式氧化法的研究展望一概述湿式氧化(WetAirOxidation，WAO)是在高温、高压下，利用氧化剂将废水中的有机物氧化成为CO2和水，从而达到去除污染物的目的。湿式氧化法最初由美国的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

2、法主要用于城市污泥的处置、造纸黑液中碱液的回收、活性炭的再生等。进入70年代以后，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，湿式氧化法已实现工业化，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年代才开始进行湿式氧化工艺的研究，先后进行了造纸黑液、含硫废水、含酚废水及煤制气废

3、水、农药废水和印染废水等试验研究。目前，湿式氧化法在国内尚处于试验阶段。二湿式氧化的基本原理湿式氧化是在高温(150-350℃)、高压(5-20MPa)的操作条件下，在液相中用空气或氧气作为氧化剂，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CO2和水。温度范围温度变化氧溶解度变化25℃~100℃高温（﹥150℃）(大于室温状态)湿式氧化过程比较复杂，一般认为有两个主要步骤1.空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，可以通过增加搅拌来消除。研究

4、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。生成的·OH、RO·、ROO·等自由基攻击有机物RH，引发一系列的链反应，生成其他低分子酸和CO2。整个反应过程如下：诱导期增殖期退化期结束期三湿式氧化的主要影响因素1温度温度越高，反应速度越快，反应进行的越彻底。同时，温度升高有助于增加溶氧量及氧气的传质速度，减少液体的黏度，产生低表面张力，有利于氧化反应的进行。2废水的反应热和所需要的空气量湿式氧化通常也称湿式燃烧，在该系统中一般依靠有机物被氧化所释放的氧化热来维

5、持反应温度。单位质量被氧化物质在氧化过程中产生的热值即燃烧值。湿式氧化过程中还需要消耗空气，所需空气量可由废物料降解的COD值计算获得。3压力压力在反应中的作用主要是保证呈液相反应。在一定温度下，总压不低于该温度下的饱和蒸汽压。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控制步骤。4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。5进水的pH值湿式氧化过程中，由于不断有物质被氧化和新的中间产物生成，使反应体系的pH

6、值不断变化，规律是先变小(中间体小分子羧酸的积累)，后略有回升(中间体的进一步氧化)，温度越高，物质的转化越快，pH值的变化越剧烈。6废水性质由于有机物氧化与其电荷特性和空间结构有关，故废水性质也是湿式氧化反应的影响因素之一。7搅拌强度在高压反应釜内进行反应时，氧气从气相向液相中的传质与搅拌强度有关。搅拌强度影响传质速率，当搅拌强度越大，液体的湍流程度越大，氧气在液相中的停留时间越长，传质速率就越大。四湿式氧化工艺流程1.待处理废水;2.增压泵;3.空压机;4.热交换器;5.湿式氧化反应器;6.气液分离器;7.反应后气体;8.

7、出水五湿式氧化技术的特点应用范围广，几乎可以无选择地有效氧化各类高浓度有机废水，特别是毒性大，常规方法难降解的废水处理效率高，在合适的温度和压力下，WAO的COD处理率可达90%以上速氧化率快，与生物处理相比，废水在反应器的停留时间要短了很多，一般在30-60min内，因此WAO处理装置比较小，占地少，结构简单，易于管理。二次污染少，WAO氧化有机污染物时，C被氧化为CO2，N被转化为NH3,NO3-,N2。卤化物和硫化物被氧化为相应的无机卤化物和硫化物，反应过程中没有NOx,SO2,HCL,CO等有害物质产生，因此产生的二次

8、污染少。能量少，并且可以回收能量和有用物料六湿式氧化法的工艺进展1传统的湿式空气氧化法最早的湿式空气氧化法是由美国ZIMPRO公司研制开发,故又称为ZIMPRO处理工艺.一般来说,对硫化物的去除可达99.99%以上,酚的去除率为99.8%以上,氰的去除率为65%以上,COD的