【純水設(shè)備www.weyiwe.cn】催化濕法氧化是處理高濃度工業(yè)廢水的一種有效方法。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外取得了迅速的發(fā)展。介紹了催化濕法氧化在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用。
化學(xué)廢水中有機(jī)化合物濃度較高，有機(jī)化合物種類(lèi)較多。通常含有大量的硫酸鹽、氯離子、磷酸鹽等鹽類(lèi)，使廢水不易進(jìn)行生物處理純水設(shè)備。此外，水質(zhì)和廢水量隨時(shí)間波動(dòng)較大，生物降解性差，不能達(dá)標(biāo)排放。高級(jí)氧化法(先進(jìn)的氧化過(guò)程,AOP)是一種氧化劑,電、光催化劑的高活性自由基的反應(yīng)(哦),如氧化分解的有機(jī)廢水處理方法、適用范圍、氧化能力強(qiáng)、反應(yīng)效率高、無(wú)污染或少污染的優(yōu)點(diǎn),在耐火材料廢水處理具有良好的應(yīng)用效果。先進(jìn)的氧化方法主要有芬頓氧化法、催化濕氧化法、臭氧氧化法、超臨界水氧化法、光催化氧化法和電化學(xué)氧化法。
濕法氧化技術(shù)的發(fā)展歷史及特點(diǎn)
濕法氧化技術(shù)(WAO)是以純氧或空氣為氧化劑，在一定溫度(125~ 320℃)和壓力(0.5 ~ 20mpa)下氧化降解水中溶解、懸浮有機(jī)物和還原無(wú)機(jī)物，生成CO2和H2O的處理方法。濕法氧化法是1944年f.j. immerann提出的，1958年首次應(yīng)用于造紙黑液廢水的處理，COD去除率超過(guò)90%。但由于該方法要求較高的反應(yīng)溫度、壓力和較長(zhǎng)的保留時(shí)間，特別是對(duì)一些難以氧化降解的有機(jī)污染物，反應(yīng)條件要求更加嚴(yán)格，因此，自1970年以來(lái)，在濕法氧化法的基礎(chǔ)上，延長(zhǎng)了一些改進(jìn)技術(shù)，如添加高效穩(wěn)定的催化劑，降低了催化濕法氧化技術(shù)(CWAO)的反應(yīng)條件，采用強(qiáng)氧化劑過(guò)氧化氫H2O2代替空氣或氧催化濕法氧化(CWPO)技術(shù)等。目前還沒(méi)有有效的處理工業(yè)有機(jī)廢水的方法實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備。濕法氧化技術(shù)是處理高濃度有機(jī)廢水的一種潛在方法，為無(wú)害化處理高濃度有機(jī)廢水提供了一種新的技術(shù)途徑。(1)適用范圍廣。催化濕氧化技術(shù)可用于農(nóng)藥、化工、制藥、造紙等行業(yè)高濃度有機(jī)廢水的處理。(2)處理效率高。在適當(dāng)?shù)墓に嚄l件下，純水設(shè)備催化濕法氧化技術(shù)對(duì)有機(jī)物的降解率可達(dá)99%以上，并可去除COD。(3)二次污染低。研究表明，催化濕氧化可以將有機(jī)物分解為CO2和H2O。(4)反應(yīng)時(shí)間快。反應(yīng)時(shí)間一般比傳統(tǒng)的生化處理時(shí)間短，處理效率更高，反應(yīng)速度更快。
2CWAO處理各種工業(yè)廢水的最優(yōu)條件探討
2.1酚類(lèi)有機(jī)廢水
酚類(lèi)廢水是一種重要的有機(jī)原料，被廣泛應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)。含酚廢水的特點(diǎn)是來(lái)源廣、數(shù)量多、危害大，嚴(yán)重威脅著人類(lèi)的生存和發(fā)展，因此研究含酚類(lèi)有機(jī)污染物廢水的處理技術(shù)一直是環(huán)境工作者關(guān)心的問(wèn)題。通過(guò)濕式氧化技術(shù)處理廢水，以銅鹽、CuO-ZnO、CuO-ZnO-CeO2等為催化劑，以CeO2-ZrO2、Al2O3等為載體，在反應(yīng)溫度為180~220℃，反應(yīng)時(shí)間為1~2h，初始氧分壓為1.5~4MPa，pH值為酸性的條件下，銅鹽的催化性能最好，COD去除率達(dá)到97.2%。銅系均相催化劑由于其表面氧得失比較容易，故活性好，缺點(diǎn)是銅的溶出問(wèn)題，一般主要研究銅系催化劑的穩(wěn)定性。國(guó)外KimKH、IhmSK等用CeO2負(fù)載Al2O3上，在反應(yīng)溫度為180℃，反應(yīng)時(shí)間為2h的條件下，COD去除率達(dá)到80%。稀土催化劑具有特殊的氧化還原性，可形成特殊結(jié)構(gòu)的復(fù)合氧化物，從而提高其催化性能。稀土元素Ce由于其空d軌道，可用作催化劑中的電子轉(zhuǎn)移儲(chǔ)集層。另外，由于其良好的儲(chǔ)氧和釋放能力，Ce被廣泛用作非均相催化劑。
2.2制藥廢水
制藥行業(yè)的快速發(fā)展產(chǎn)生了大量的制藥廢水。這些廢水中含有大量的難降解有機(jī)物、重金屬、鹽類(lèi)等，處理起來(lái)相當(dāng)困難。如果處理不當(dāng)，會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。目前，處理制藥廢水的主要方法是干燥，其缺點(diǎn)是費(fèi)用高，還會(huì)產(chǎn)生毒性更大的二次污染物。曾旭、劉俊等采用 CWAO 處理制藥廢水，用CuSO4作為催化劑，反應(yīng)溫度為 260 ℃，反應(yīng)時(shí)間為 2 h，初始氧分壓為 1 ~ 1.25 MPa，并加入 10 g/LNaOH，COD去除率達(dá)到 76.5 %。國(guó)外 Melero J A、Martínez F 等使用 Fe2O3作催化劑，負(fù)載在 SBA- 15（分子篩）上，反應(yīng)溫度為 80 ℃，反應(yīng)時(shí)間為 20 min，TOC的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到 55%。
2.3印染廢水
印染廢水是我國(guó)主要有害的工業(yè)廢水之一，占我國(guó)工業(yè)廢水總排放量的35%。印染廢水成分復(fù)雜，主要包括紡織印染、造紙工業(yè)等各個(gè)工序產(chǎn)生的廢水，是一類(lèi)較難處理的有毒有害的工業(yè)廢水實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備。我國(guó)污水處理系統(tǒng)無(wú)法保證長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，大量印染廢水不能得到有效處理，嚴(yán)重危害生態(tài)環(huán)境。周衍波、朱巨建等通過(guò)CWAO來(lái)處理廢水。采用CuXFe1-X、Fe-Zn-Al、Ni-AcF作為催化劑，Y-Al2O3、鈣基蒙脫石、活性炭作為載體，反應(yīng)時(shí)間為90min，反應(yīng)溫度為210℃，pH值為5.1~5.4。其中，以CuXFe1-X為催化劑時(shí)性能最好，COD去除率達(dá)到87.9%。Cu和Fe在作為非貴金屬催化劑時(shí)，催化活性很好，由于Cu的溶出使催化活性降低，但是用部分Fe來(lái)代替Cu可以提高催化劑的穩(wěn)定性，并且催化性能好。國(guó)外ValletA、OvejeroG等用鎳負(fù)載在Mg-Al上，在反應(yīng)溫度為180℃，初始氧分壓為2.5MPa，液體流速為0.1~0.7mL/min，空氣流速為300mL/min的條件下，TOC轉(zhuǎn)化率為80%左右。
結(jié)語(yǔ)
（1）對(duì) CWAO 中催化劑的選擇應(yīng)用方面尚未進(jìn)行系統(tǒng)的研究，反應(yīng)過(guò)程中催化劑壽命較短，容易失活的現(xiàn)象也成為 CWAO 推廣發(fā)展的一個(gè)瓶頸。如何根據(jù)不同的工業(yè)有機(jī)廢水來(lái)選擇合適的催化劑，純水設(shè)備并制備出經(jīng)濟(jì)、高效、壽命長(zhǎng)的催化劑，提高污染物的去除效率，降低反應(yīng)的溫度、壓力以及時(shí)間，是 CWAO 能否處理高濃度有毒有害工業(yè)有機(jī)廢水的一個(gè)關(guān)鍵。（2）如何妥善解決濕式氧化儀器腐蝕問(wèn)題，采用哪種材質(zhì)來(lái)防止高濃度有毒有害有機(jī)廢水腐蝕儀器并且可以承受 CWAO 中的溫度、壓力、催化劑等條件，還需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)。（3）高濃度有機(jī)廢水在催化濕式氧化儀器中反應(yīng)會(huì)放出大量的熱和中間產(chǎn)物，對(duì)于這些熱尚未明確研究及報(bào)道。因此這也是未來(lái)探究 CWAO 要解決的問(wèn)題。佳潔純水設(shè)備公司可根據(jù)客戶(hù)要求制作各種流量的純水設(shè)備，超純水設(shè)備及軟水處理設(shè)備。純水設(shè)備，實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備。
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