湿式催化氧化法处理原理与工艺流程介绍

湿式催化氧化法(CWAO)处理原理与工艺流程/ 点击数：134 发布时间：2011年6月13日来源：湿式催化氧化法(CWAO)是20世纪80年代国际上发展起来的一种治理高浓度有机废水的新技术。

是在一定温度、压力下，在催化剂作用下，经空气氧化使废水中的有机物、氨分别氧化分解成CO2、H2O及N2等无害物质，达到净化目的。

其特点是净化效率高，流程简单，占地面积少。

可使焦化废水中CODc,和NH3 -N 的去除率分别达99．5％和99．8％。

经日本大阪瓦斯公司估算，治理费用与生化法接近，但治理后出水水质，远优于生化法，可达到回用水质。

湿式催化氧化法处理原理与工艺流程湿式催化氧化法(CWAO法)在各种有毒有害和难降解的高浓度有机废水处理中非常有效，具有很高实用价值。

加入适宜的催化剂以降低反应所需温度和压力，提高氧化分解能力，缩短时间，防止设备腐蚀和降低成本。

应用催化剂加快反应速度，主要原因，其一降低了反应的活化能；其二改变反应历程。

废水在高温高压下，在保持液相状态时通人空气，在催化剂的作用下，对焦化废水污染物进行彻底的氧化分解，使之转化为无害物质，从而使废水得到深度净化。

如废水中含氮化合物的氨氮、氰化物、硫氰化物、有机氧化物等经分解后，最终生成N2、CO2、SO42-等。

同时可以查看中国污水处理工程网更多技术文档。

NH3+3／4O2=3／2H2O+1／2N2NH4SCN+7／2O2=N2+ H2O+H2SO4+CO2废水中的酚类、烃类以及一般构成COD的组成，经催化湿式氧化后也生成CO2和H2O等。

C6H5OH+7O2=6CO2+3H20其处理工艺流程如图1所示。

图1 CWAO法工艺流程1-贮存罐；2-分离器；3-健化反应器；4-再沸器；5-分离器；6- 循环泵；7- 透平机；8-空压机；9-热交换器；1O-高压泵其工艺过程为：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后进入反应器。

催化湿式氧化法催化湿式氧化法是一种先进的废水处理技术，它能够在高温和高压下将有机污染物转化为无害的物质，如二氧化碳和水。

该技术具有处理效率高、适用范围广、二次污染少等优点，因此在工业废水处理领域得到了广泛应用。

一、催化湿式氧化法的原理催化湿式氧化法的基本原理是在一定温度和压力下，利用催化剂加速有机物与氧气反应，将其氧化分解为二氧化碳和水等无害物质。

该技术可以在常温常压下进行，也可以在高温高压下进行，具体操作条件取决于所处理的污染物种类和浓度。

在催化湿式氧化法中，催化剂起着至关重要的作用。

催化剂可以降低反应的活化能，提高反应速率，使有机物在较低的温度和压力下被氧化分解。

同时，催化剂还可以选择性地促进某些特定有机物的氧化，从而提高处理效率。

二、催化湿式氧化法的应用催化湿式氧化法可以处理各种类型的有机废水，如印染废水、农药废水、石油化工废水等。

该技术尤其适用于高浓度有机废水的处理，可以将有机物转化为无害的物质，从而达到国家排放标准。

在实际应用中，催化湿式氧化法通常与其他废水处理技术结合使用，以提高处理效果。

例如，可以先利用物理或化学方法将废水中的大分子有机物转化为小分子有机物，再利用催化湿式氧化法将其氧化分解。

这样可以降低反应条件，提高处理效率。

三、催化湿式氧化法的优缺点1. 优点：(1) 处理效率高：催化湿式氧化法能够彻底去除多种有机污染物，并将其转化为无害的物质。

(2) 适用范围广：该技术适用于各种类型的有机废水处理，特别是高浓度有机废水的处理。

(3) 二次污染少：催化湿式氧化法反应彻底，副产物少，对环境影响小。

(4) 可回收能量：在适当的操作条件下，该技术可以将有机物转化为燃料或可回收的物质。

2. 缺点：(1) 成本较高：催化湿式氧化法需要高温高压的条件，因此需要高昂的设备和运行成本。

(2) 对某些特定有机物的处理效果有限：对于某些难以氧化的有机物或特定结构的有机物，催化湿式氧化法的处理效果可能会受到限制。

催化湿式氧化法处理碱渣废水的工艺流程通过催化湿式氧化法对碱渣废水性质和湿式氧化技术特点的分析，对采用湿式氧化法处理含硫碱渣废水的可行性进行了初步论证，并在此基础上提出串联式二级湿式氧化工艺流程，预计可使废水中的硫化物100%地降解并且可回收废水中的环烷酸和酚。

在石油炼制和加工过程中，产生含有高浓度硫化物和难降解有机物的碱渣废水，其CODcr、硫化物和酚的排放量高达炼油厂污染物排放总量的40%～50%，直接影响到污水处理设施的正常运转和污水的达标排放。

这部分碱渣废水具有强碱性，且含有具有回收价值的有机物，在排入污水处理厂前一般要用酸进行回收中和处理，这样废水中的硫化物就转化成硫化氢，容易逸出造成人员中毒事件。

1 湿式氧化法处理碱渣废水的现状碱渣废水主要含Na2S、硫醇、硫醚、硫酚、噻酚、酚、环烷酸等，属高浓度难降解的有机含酚废水，主要来自液态烃碱精制过程、汽油碱洗过程、柴油碱洗过程、乙烯化工厂乙烯裂解气碱洗过程等。

污染物的种类和浓度因原油种类和加工过程的不同有很大差异，典型数据示例见表1。

湿式氧化工艺在处理高浓度难降解有机废水方面有其独特的优势。

在处理类似的高浓度有机含酚废水方面，采用自行研制的固体催化剂，在200～300℃、1.5～9.0MPa条件下，接触反应0.12～3.0h，不经稀释一次处理即可将废水中高含量的CODcr(ρ(CODcr)=10000～30000mg/L)、氨氮等污染物催化氧化成CO2、N2和H2O等，每天处理能力达60m3。

用湿式氧化法降解高浓度苯酚配水，在1L高压釜中，反应温度为150～250℃、氧分压为0.7～5.0MPa 的条件下，经过30min的氧化，对CODcr的去除率为52.9%～90%，苯酚分解86%～99%，并且有机物去除量与原水浓度成正比。

在湿式氧化处理碱渣废水的研究上，研制开发出湿式空气氧化法工业化应用装置，应用于石化废碱液、烯烃生产废洗涤液等有毒有害工业废液的处理，处理效率高，反应时间短，但其对反应器要求十分苛刻，限制了其推广应用。

2015年9月 CIESC Journal ·3319·September 2015第66卷 第9期 化 工 学 报 V ol.66 No.9湿式催化过氧化氢氧化技术综述罗磊1，代成义1，张安峰1，宋春山2，郭新闻1（1大连理工大学化工学院，辽宁 大连 116024；2宾夕法尼亚州立大学，美国 宾夕法尼亚州 16802） 摘要：湿式催化过氧化氢氧化技术（CWPO ）是一种高效处理难降解有毒有害废水的技术，具有反应条件温和、经济环保、无须外能辅助等优点，在印染、农药、医药等领域具有很好的应用前景和极大的推广价值。

综述了湿式催化过氧化氢氧化技术的反应机理、催化剂选择及催化剂活性和稳定性问题解决的途径。

关键词：Fenton 反应；Fe ；催化氧化；活性；稳定性 DOI ：10.11949/j.issn.0438-1157.20150927中图分类号：X 70 文献标志码：A 文章编号：0438—1157（2015）09—3319—05Review on catalytic wet peroxide oxidation processLUO Lei 1，DAI Chengyi 1，ZHANG Anfeng 1，SONG Chunshan 2，GUO Xinwen 1(1School of Chemical Engineering , Dalian University of Technology , Dalian 116024, Liaoning , China ；2Pennsylvania StateUniversity , Pennsylvania 16802, United States )Abstract ：Catalytic wet peroxide oxidation (CWPO), as a highly effective treatment of toxic and harmful wastewater technology, is of great prospects and great promotional value in the field of printing and dyeing, pesticides, pharmaceuticals, etc. The basic concepts of this technology, reaction mechanism and catalyst performance, and the way to solve the catalyst activity and stability problems were reviewed. Key words ：Fenton reaction ；iron ；catalytic oxidation ；activity ；stability引 言水是人类及一切生物赖以生存的基础，是生产、生活不可替代的宝贵资源。

湿式氧化技术原理、工艺与运用湿式氧化技术是利用氧化反应来处理有毒有害物质和有机物的有效技术。

它主要是通过加入氧化剂，在一定条件下，将水中的颗粒悬浮物和溶解物氧化成稳定的化学物质，从而达到净化水的目的。

湿式氧化技术具有高效、无副产物，且可应用于多种污染物处理的优点，因此在生态环境保护领域有着广泛的应用。

一、湿式氧化技术原理湿式氧化技术是水污染物处理技术中最重要的一种，它利用氧作为氧化剂，通过自由基反应和过氧化物反应，将有毒有害物质氧化转化为更安全的化合物，从而达到净化水的效果。

1.自由基反应自由基反应是湿式氧化技术的主要反应，包括催化氧化和非催化氧化两种方式：（1）催化氧化是指自由基氧化反应是由活性金属离子催化而成的，它可以使自由基氧化反应的反应速度加快，从而获得更好的效果。

（2）非催化氧化是指没有活性金属离子存在时，自由基氧化反应在一定条件下可以发生。

2.过氧化物反应过氧化物反应就是氧氧反应，它是湿式氧化技术中最重要的反应。

它是一种可以将有机物和非有机物氧化成更稳定的或者更长周期的有机物的过程。

这种反应速度比自由基反应快得多，能够迅速有效地将水中的有毒物质和有机物氧化，从而达到净化水的效果。

二、湿式氧化技术工艺1.脱氧脱氧是湿式氧化技术的基础工艺，它的目的是去除水中的溶解氧，以便后续处理。

脱氧方法有很多，例如膜分离法、蒸馏法、活性炭法以及除氧剂法等。

2.加氧加氧是湿式氧化技术中十分重要的工艺，它的目的是增加水中溶解氧的含量，以便实现高效的氧化处理。

常用的加氧方法有气溶胶吸收法、湍流搅拌法和电解法。

3.控制反应条件控制反应条件是湿式氧化技术的关键工艺，它包括控制反应温度、pH、溶解氧浓度以及添加氧化剂等因素。

三、湿式氧化技术运用湿式氧化技术可以应用于多种水污染物处理，例如氨氮、硫化物、氧化性物质、有机物等。

它可以用于工业废水处理，例如金属加工废水、油类废水、染料废水等；也可以用于河流治理，对污水中的有毒有害物质进行有效处理；还可以用于水质净化，确保有害物质不泄漏到环境中。

污水处理LDO高级氧化技术一、技术介绍LDO技术是湿式催化氧化技术的一种。

该技术在专用催化剂的参与下，以多种类型的氧化剂作为引发剂，于一定温度和压力条件下产生羟基自由基从而氧化分解废水中的有机物。

一方面既可以打断废水中残留地对微生物有毒害作用的例如抗生素、硝基苯以及其他烯烃、炔烃和苯环类等有机物的碳链结合键，从而提高废水的可生化性；另一方面可以把废水中有机物绝大部分氧化分解成二氧化碳和水等无害成分，降低废水的COD，达到排放标准。

二、技术原理LDO高级氧化技术遵循的是自由基的反应原理，反应过程中的氧化剂主要为羟基自由基（OH）。

OH是由氧化剂H2O2在催化剂作用下产生的，其标准氧化还原电位为2.80eV，仅次于F2(2.87eV)，是水中存在的最强氧化剂，几乎无选择性地和废水中所有的污染物发生反应，可将绝大部分有机物彻底矿化为CO2和H2O。

三、三大技术核心1、高效换热由XX自主研发。

传热通道经过特殊设计，传热系数高，系统内部无死角，不易结垢，系统整体换热效率可达90%以上，可实现快速对废水进行二次升温，同时对已处理好的废水进行降温。

热量交换充分，从根本上降低系统的运行成本。

LDO换热系统通道设计合理，可以处理固含量20%的废水或浆液，且不堵塞、不结垢。

2、高效催化LDO高级氧化技术，系统内的催化剂由XX自主研发。

该催化剂属于高效复合催化剂，多种贵金属及氧化物进行复配，可激发出高浓度、大产量的羟基自由基，进而提高系统的处理效率及降低反应条件。

该催化剂催化能力强、性能稳定，使用过程中损耗少，无需频繁补充；抗污染能力强。

3、高效氧化LDO高级氧化技术处理废水时，常用的氧化剂是双氧水。

LDO可以将双氧水全部转化为具有超强氧化能力的羟基自由基（OH)，OH与废水中的有机污染物迅速发生氧化反应，从而对废水中的污染物进行高效降解。

当废水中存在难被双氧水氧化的有机物时，可以采用XX自主研发的氧化剂B与双氧水配合，可有效解决此问题。

科技成果——催化湿式氧化（CWAO）高浓有机废水处理技术所属行业工业废水治理技术开发单位中国科学院大连化学物理研究所适用范围化工、冶金等行业高浓有机废水处理行业现状辽宁省石油化工、精细化工企业多，污水排放量大，处理技术不过关，出水水质不合格。

化工废水成分复杂，反应原料常为溶剂类物质或环状结构的化合物，增加了废水的处理难度；废水中含有大量有机污染物，COD Cr高、含盐量高，主要是由于原料反应不完全和原料或生产中使用大量溶剂造成的。

化工行业高浓有机废水平均COD Cr排放量为20kg/t。

精细化工废水中有许多有机污染物对微生物是有毒有害的，如卤素化合物、硝基化合物、具有杀菌作用的分散剂或表面活性剂等；生物难降解物质多，B/C比低，可生化性差。

成果简介1、技术原理CWAO反应机理为：在高温（200-280℃）和高压（2-7.5MPa）条件下，空气中的氧气在催化剂表面生成强氧化性的·OH自由基，·OH 将有机污染物及含N、S等的毒物直接氧化为CO2、H2O及N2、SO2-等4无害物排放；在此过程中没有NOx、SO2和HCl等有害气体产生，通常不需要尾气净化系统。

因而在现有的有机废水处理工艺中，CWAO 对大气造成的污染最低。

该技术具有应用范围广、净化效率高、占地面积小、能耗低、二次污染少等优点，具有广阔的应用前景。

2、关键技术及减污技术细节该CWAO废水处理装置主要由储送单元、换热单元、反应单元、尾气吸收单元组成。

（1）储送单元储送单元主要功能为废水与空气的储存及输送、反应后液体和气体的分离及输送。

储送单元将来自工业化装置的高浓度废水收集储存并调整。

废水由工业化装置预处理，经检测达到入口条件后，通过废水来源管线进入废液储罐中储存，储罐出水经过滤后经废水计量泵增压至反应压力。

空气经空压机增压后与废水通过管道混合器混合后送入换热单元。

储送单元同时将反应后的气液混合物进行气液分离后，气体送往尾气吸收单元，液体经地沟去集水井。