湿式氧化法

工作原理：

高级氧化技术主要包括湿式氧化法、超临界水氧化法、光催化氧化法等。

湿式氧化法（WAO）是上世纪50年代发展起来的一种处理高浓有毒、有害、生物难降

解废水的有效手段，在国内这方面的研究近年来才得到重视。

超临界水氧化法是80年代发展起来的一种新型氧化技术，它是利用水在临界状态下的良

好性能，氧化有机污染物使其降解为二氧化碳、水等无机小分子化合物，该法的优点是反应

效率高、无二次污染，适用范围广。

光催化氧化法是在催化剂和紫外光或可见光作用下，有机污染物或催化剂由于光辐射的

作用而发生相关有机污染物氧化或矿化降解反应的过程，因其经济、无二次污染、反应条件

温和、氧化能力强等优点而发展迅速。

生物处理是指利用微生物将烃类有机物或其他有机物转化为无毒物质，并最终将其转化

为CO2、H2O和微生物细胞组织的技术。生物处理技术费用较低，其通过微生物代谢实现对

污染物的去除，是污染物治理中最完全和清洁的技术，不会造成二次污染。

生物处理难降解有机物的缺点是处理效率较低，运行不稳定，而高级氧化处理技术虽然

效率高，但是成本偏高，两者具有一定的互补性，把两者耦合，用于处理难降解有机物就可

实现高降解效率、低运行成本。因此，近年来在难降解有机物污染治理中高级氧化和生物处

理两者的耦合研究成为热点。

技术特点：

² 每一种单一的废气处理技术都难以同时达到对有机污染物的高效、低能耗、低物耗

处理效果，而两种或两种以上技术的组合应用，则往往会获得大大高于单一方法的

处理效果。 ² 高级氧化技术和生物技术各有优缺点。高级氧化技术处理成本较高，可以作为有机

污染物的预处理，以提高其生物可降解性，再利用微生物对其进行降解处理，这样

可以扬长弊短，降低成本，同样达到预期处理效果。因此，在有机物污染治理技术

的使用中，高级氧化和生物处理两者耦合技术的研究具有广阔的前景。

湿式氧化法脱除硫化氢的研究现状与进展

摘要：本文介绍了湿式氧化法脱除硫化氢（H2S）的各种方法及原理特点，综述了目前的研究现状与该技术的进展。目前，湿式氧化法脱除H2S工艺主要有钒基工艺、砷基工艺和铁基工艺，其中，以铁基工艺研究较多且较为成熟。在此基础上，本文提出了湿式氧化法脱除硫化氢未来的发展方向。

关键词：湿式氧化；硫化氢；脱硫

1、前言

工业原料气和工业废气中的H2S能引起设备腐蚀和催化剂中毒，导致生产成本增加和产品质量下降；如不经处理排放到大气中，会带来严重的环境问题，直接威胁人类的生存与发展。研究开发H2S的高效脱除技术已成为世界各国关注的热点[1]。

工业生产过程中产生的硫化氢主要在燃气制造、合成氨工业、煤气造气、污水处理厂、造纸厂等行业生产过程中。各燃气中硫化氢含量因工艺、原料不同有所差异，对设备和环境存在不同程度影响。为此，我国及其他一些国家对不同环境下的浓度进行了严格限制，要求在使用之前必须经过脱硫处理[2]。

多年来，国内外研究工作者对尾气脱硫问题进行了大量研究，目前见报的脱硫方法一般可分为干法和湿法脱硫，其中干法包括铁系、锌系、铜锰系脱硫剂、克劳斯法及活性炭法等，湿法包括碳酸钠吸收——加热再生、液相催化法、杂多化合物氧化法、醇胺吸收法及FRC法脱硫脱氰工艺，还有近几年发展起来的生物脱硫法[3]。

2、硫化氢脱除技术概括

2.1吸收法

吸收法包括物理吸收和化学吸收两种，物理吸收法一般是采用有机溶剂作吸收剂，目前应用的吸收剂有甲醇(勒克梯索尔法)、碳酸丙烯酯(福洛尔法)、N-甲基-2-砒咯烷酮(普里索尔法)、磷酸三丁酯(埃斯塔索尔凡法)等。化学吸收法是被吸收的气体吸收质与吸收剂中的一个或多个组分发生化学反应的吸收过程，适合处理低浓度大气量的废气[4]。

2.2吸附法

吸附法是利用某些多孔物质的吸附性能净化气体的方法，常用于处理含较低浓度H2S的气体。吸附设备一般采用固定床吸附器。目前常用的吸附剂有活性炭、分子筛[4]。

工艺方法——高级氧化技术

工艺简介

高级氧化工艺（Advanced Oxidation Processes，简称AOPS）是20世纪80年代开始形成的处理有毒污染物技术，它的特点是通过反应产生羟基自由基（·OH），该自由基具有极强的氧化性，通过自由基反应能够将有机污染物有效的分解，甚至彻底的转化为无害的无机物，如二氧化碳和水等。

1、Fenton氧化法

过氧化氢与催化剂Fe2+构成的氧化技术体系称为Fenton试剂。它是100多年前由H.J.H.Fenton发明的一种不需要高温和高压而且工艺简单的化学氧化水处理技术。近年来研究表明，Fenton的氧化机理是由于在酸性条件下过氧化氢被催化分解所产生的反应活性很高的羟基自由基所致。在Fe2+催化剂作用下，H2O2能产生两种活泼的氢氧自由基，从而引发和传播自由基链反应，加快有机物和还原性物质的氧化。其一般历程为：

Fenton氧化法一般在pH为2-5的条件进行，该方法优点是过氧化氢分解速度快，因而氧化速率也较高。但此方法也存在许多问题，由于该系统Fe2+浓度大，处理后的水可能带有颜色；Fe2+与过氧化氢反应降低了过氧化氢的利用率及其pH限制，因而在一定程度上影响了该方法的推广应用。

近年来，有人研究把紫外光（UV），氧气等引入Fenton试剂，增强了Fenton试剂的氧化能力，节约了过氧化氢的用量。由于过氧化氢的分解机理与Fenton试剂极其相似，均产生·OH，因此将各种改进了的Fenton试剂称为类Fenton试剂。主要有H2O2+UV系统、H2O2+UV+Fe2+系统、引入氧气的Fenton系统。

Fenton试剂及类Fenton试剂在废水处理中的应用可分为两个方面：一是单独作为一种处理方法氧化有机废水；二是与其他方法联用，如与混凝沉降法、活性炭法等联用，可取得良好的效果。Fenton法的催化剂难以分离和重复使用，反应pH低，会生成大量含铁污泥，出水中含有大量Fe2+会造成二次污染，增加了后续处理的难度和成本。

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。