湿式催化氧化法处理高浓度有机废水的现状与展望_陈彩云
湿式催化氧化法处理高浓度有机废水
3 湿式催化氧化法处理高浓度有机废水的发展趋势与展望
湿式催化氧化法处理高浓度有机废水具有很多优点： welcome to use these PowerPoint templates, New 该工艺不产生污泥，只有少量装置内部的清洗废液需要 单独处理。净化效率高，又可回收热能，流程简单，占 Content design, 10 years experience 地面积小等。但用于该工艺的设备需要耐高温高压、耐 腐蚀，所以，运行费用相对较高，且现有的催化剂一般 损耗较大，活性组分易流失。若使湿式催化氧化技术得 到长足的发展， 加强催化剂的研究具有极大的现实意义。 通过研究催化剂的选择、优化、催化剂再生等，开发更 高效、广谱、稳定的催化剂。 国内外研究与实践均证实，湿式催化氧化法是处理 高浓度难降解有机废水、 污泥的有效方法。 随着越来 越多新技术、新催化剂、新工艺不断被开发出来，湿式 催化氧化法的应用前景将更加广阔。
湿式催化氧化法处理高浓度有机废水
报告人：杨艳
1高浓度有机废水的来源与危害 2湿式催化氧化法原理及研究现状
3 湿式催化氧化法处理高浓度有机废 水的发展趋势与展望
1高浓度有机废水的来源与危害
随着现代工业生产规模的不断发展和扩大，高浓度有机 废水的污染问题也日益突出。 高浓度有机废水是指水中 COD 在2000mg/L 以上 ，甚至高达几万至几十万 ，而且有 些废水可生化性较差，BOD 值较低，BOD 与 COD 的比值 小于 0.3。 高浓度有机废水主要来自化学工业、制药工业、 农药生产、炼焦、造纸和印染工业等。
高浓度有机废水的危害主要有四个方面： ①需氧性污染危害：很多工业废水中含有大量的耗氧有机物， 耗氧有机物排入水体后，使被污染的水体缺氧甚至厌氧，水生 物死亡，并产生恶臭，恶化水质和环境。 氨和硫醇等难闻气体， welcome to use these PowerPoint templates, New 使水质进一步恶化，呈现发黑发臭的性状。 ②致毒性污染危害：工业废水中含有大量不易被微生物降解的 Content design, 10 years experience 有毒有机物，这些难降解有机物进入水体后，能长时间残留在 水体中，并通过食物链不断积累和富集，最终进入动物或人体 内产生毒性或其他危害，严重影响人类的身体健康。 ③酸碱污染危害：一些工厂如化工厂、化纤厂、造纸厂、味精 厂等排出含有大量有机酸和有机碱的废水， 改变了水体的 pH 值，恶化水体生态环境，干扰水体自净能力。 ④感官性污染危害：高浓度有机废水可使水体变色，发臭，失 去使用价值。
高浓度难降解有机废水的催化氧化技术及其进展_林仁漳
高浓度难降解有机废水的催化氧化技术及其进展林仁漳 陈玉成 魏世强(西南农业大学环境科学与工程系,重庆400716)摘 要 根据催化剂的激活因子不同,本文将催化氧化法分为湿式催化氧化法(WCO)、光催化氧化法(PCO)和电催化氧化法(ECO)三种,并阐述了各自的反应机理及应用研究状况,提出了今后需要加强的研究方向。
关键词 湿式催化氧化 光催化氧化 电催化氧化The catalytic oxidation technology on high concentrationof refractory organic wastewater and its advancesLin Renzhang Chen Yucheng Wei Shiqiang(Department of Environmental Science and Engineering,Southw est Agriculture University,Chongqing400716)A bstract Catalytic oxidation processes applied for the degradation of high concentration of refracto ry o r-g anic w astew ater have been classified into three types based on the difference of the activating factors of cata-lysts,i.e.w et catalytic oxidation,photocataly tic oxidation and electrochemical catalytic oxidation.Their re-action mechanisms and application states have been reviewed and further studies needed have been suggested.Key words wet cataly tic o xidation;photocatalytic oxidation;electrochemical cataly tic oxidation 废水处理技术发展至今,已有许多相当成熟的技术,但高浓度、难降解有机废水的处理一直是个难题。
湿式催化氧化法处理高浓度工业有机废水
湿式催化氧化法处理高浓度工业有机废水主要原理：湿式催化氧化法是八十年代中期国际上发展起来的一种治理高浓度有机废水的先进环保技术，该技术的主要原理是在一定压力（2-8Mpa）和温度（200-280℃）下，将废水通过装有高效氧化性能催化剂的反应器，可将其中的有机物及含N、S等的毒物催化氧化成CO2、H2O及N2、SO42- 等无害物排放。
具有净化效率高，无二次污染，流程简单，占地面积小等优点。
我们研制的贵金属-稀土催化剂对CODcr及NH3—N的去除率可达到99.5%和99.9%，且贵金属含量比国外低50%，空速增加一倍，具有良好的工业应用前景。
运用该专利技术，我们已与吉化公司合作治理吉化染料厂含COD5万mg/l的高浓度H酸母液废水，对COD的去除率达到95 %，对色度的去除率达到98%。
与岳阳石化合作处理COD32万 mg/l的废水，去除率达到90%以上。
目前正在吉林、岳阳和大连等地实施或部署中试及工业化示范工程。
应用领域本技术适用于治理焦化、染料、农药、印染、石化、皮革等工业中含高化学含氧量（COD>5000Mg/L)或含生化法不能降解的化合物（如氨氮、多环芳烃、致癌物Bap等）的各种工业有机废水。
对某些排放量不大的高浓度有机废水可用本技术治理一步达到排放标准，对某些排放量较大的有机废水可以在低温、低压、大空速下进料，先对废水进行予处理，然后结合生化法处理。
市场需求染料、农药、及石化工业中某些高浓度或难降解的有机废水，生化法无能为力，可用本技术治理，其它焦化、皮革、印染有机废水亦可采用本技术作为予处理技术。
经济估算：根据所处理废水的水量、COD值及废水中所含有机物和无机物的种类及含量等因素，在实验室小试实验结果的基础上，才能确定具体的投资估算。
该技术的运行费用约为：治理1公斤COD需0.8—1元。
对某些废水的处理结果（列举）：。
湿式氧化处理高浓度难降解有机污水的研究进展
而 且 对氨 氮和 小分 子有 机 酸等难 降解 物质 的处理效
果 较差 ， 一定 程 度 上 限制 了其 推 广应 用 。在 传统 在 的湿 式氧 化基 础 上 发展 起 来 的催 化 湿 式 氧化 技 术 ， 其 关 键是 开发 高 活性 催 化 剂 以降 低 反 应 温 度 ， 减少 反应时间， 降低 设 备投 资 和 日常 运行 费用 。 湿式 氧化 催化 剂有 贵 金属 和非 贵金 属 ２类 。贵 金 属催 化 剂 因为其 良好 的耐酸碱 稳 定性 和氧 化活性 而广 受 关 注 ， 要 包 括 负 载 型 的 Ⅷ Ｂ 族 金 属 Ｒｕ 主 ，
催化湿式氧化法的研究与进展
催化湿式氧化法的研究与进展摘要湿式氧化法是一种处催理高浓度工业废水的有效的方法，近年来在国内外都取得了快速的发展，本文论述了湿式氧化法和催化湿式氧化法的概念和发展，与传统处理工艺做了经济性的对比，阐述了催化湿式氧化法在催化剂选取方面的问题。
关键词湿式氧化；催化湿式氧化；超临界水氧化；催化剂1湿式氧化法湿式氧化法（Wet air oxidation）是20世纪50年代发展起来的一种处理高浓度、有毒有害、生物难以降解废水的方法。
与传统的生物处理方法相比，传统的WAO具有适用范围广、高效、节能和极少有二次污染等优点。
但是其实际推广应用仍受到限制：①该法要求在高温、高压的条件下进行，系统的设备费用大，条件要求严，一次投资大；②设备系统要求严、材料要耐高温、高压，且防腐蚀要求高；③仅适用于小流量的高浓度有机废水，或作为某种高浓度有机废水的预处理，否则很不经济；④即使在很高的温度下，对某些有机物如多氯联苯、小分子羧酸的去除效果也不理想，难以做到完全氧化；⑤湿式氧化过程中可能会产生某些毒性更强的中间产物。
2超临界水氧化法（SWAO）SWAO实际上是在超临界水状态下进行的湿式催化氧化法。
SWAO就是把温度和压力升高到水的临界点以上时进行的催化氧化反应。
其特点反应迅速，效果好。
1995年Austin建立商业性装置，处理长链有机物和胺，去除效率达到99.99%，氨浓度低于1.3mg·L-1。
主要问题是腐蚀较严重，需确定能完全消除污染物又腐蚀性小的操作条件，另设备投资也较大。
3催化湿式氧化法催化湿式氧化法是在高温、高压下，在液相中用氧气或空气作为氧化剂，在催化剂作用下，氧化水中溶解态或悬浮态的有机物或还原态的无机物，使他们分别氧化分解成CO2、H2O及N2等无害物质的一种处理方法。
与湿式氧化法的区别在于，使用催化剂后，使氧化温度、压力大为降低，同时还可提高氧化分解能力和设备运转率，为其工业化应用创造了重要条件。
湿式催化氧化法_CWO_处理高浓度有机废水研究
收稿日期:2003-02-25湿式催化氧化法(CWO)处理高浓度有机废水研究郝玉昆,孙佩石(昆明市环境工程技术研究中心,云南昆明650032)摘要:通过引进、消化、吸收日本大阪煤气公司先进的C WO高浓度生化难降解工业有机废水处理技术及对该技术的国产化研究,自主设计、制造、集成建设和运行了一套20m3/dC WO技术工业应用装置,试验结果表明,该装置对造纸黑液和焦化废水等有机废水具有良好的净化处理性能,COD cr、N H3-N等的去除率均达99%以上,且脱色、脱臭效果明显。
关键词:湿式催化氧化法(CW O);高浓度有机废水;废水处理中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1006-947X(2003)增-0131-041前言高浓度生化难降解有机废水,作为工业生产中常见的一类废水,广泛产生于如制药、石油化工、造纸、生物工程、制糖、焦化制气等诸多行业;除个别行业外,这类废水普遍具有水量少、污染物浓度高、污染严重、危害大、且难于通过常规物化及生化法处理达标等特点。
即使通过常规物化及生化法处理,但处理工艺复杂、投资和运行成本高、管理不便。
由高浓度工业有机废水引发的一系列水体污染、生态环境恶化、威胁人体健康以及阻碍相关工业发展等问题,目前在包括中国在内的发展中国家尤为严重。
因此,这类富含高浓度污染物以及氨氮化合物,悬浮物的各种工业废水的净化处理问题,越来越受到社会各界和各级政府环保部门的重视。
另一方面,由于采用常规的生物或物理化学净化方法难以或无法满足净化处理的技术和经济要求,又使得环境保护管理部门及产生此类高浓度有机废水的排污企业对这类废水的管理或治理工作处于两难的境地。
所以,如何有效解决这类高浓度有机工业废水的净化处理问题,成为现阶段国内外环境保护技术领域亟待解决的一个难题。
为了解决高浓度生化难降解有机废水的污染问题,本研究自1997年起,在云南省及昆明市/九#五0重点科技攻关项目的支持下,通过引进、消化、吸收日本大阪煤气公司先进的CWO(Catalytic Wet Oxidation Process)简称为CW O)高浓度生化难降解工业有机废水处理技术,在昆明完成了对该技术的国产化研究,并自主设计、制造、集成建设和运行了一套20m3/dCWO技术工业应用装置。
谈湿式催化氧化法对化工废水的处理分析
谈湿式催化氧化法对化工废水的处理分析作者：赵长林来源：《中国新技术新产品》2009年第01期摘要：化工废水大都具有有机物浓度高(CODCr>5000mg/L)、生物降解性差等特点，很难用传统方法处理，本文采用催化湿式氧化法对化工废水进行处理，经处理后的废水，水质情况明显改善，达到了国家排放标准。
关键词：催化湿式氧化法；化工废水CWAO是20世纪80年代开发的一项水处理技术，主要应用于高浓度难降解有机废水、氨氮废水生化处理的预处理及有毒有害工业废水。
CWAO由于使用了合适的催化剂，使体系可以在相对较低的温度(200℃左右)和压力(2 MPa 左右)下就可达到较好的处理效果。
目前，研究最多的多相催化剂主要有贵金属系列、铜系列和稀土系列三大类。
1 实验装置本实验采用自制间歇反应装置进行催化湿式氧化实验。
不锈钢容器作为催化湿式氧化实验中耐高温高压的反应器，反应器容积为130ml。
整个反应过程反应器完全密封，实验装置流程如图1所示。
1、氧气钢瓶；2、压力控制阀；3、取样管；4、磁力搅拌；5、压力表；6、释放阀；7、稳控仪；8、反应器；9、加热电炉；10、进料口2 实验步骤2.1 装料：将废水与一定量的催化剂装入不锈钢反应器中，并将反应器置于恒温箱内。
2.2 冲气并检漏。
打开阀门2，向反应容器中充入一定压力的氧气后，关闭阀门2。
2.3 加热反应。
快速升温至设定温度。
2.4 取样分析。
随着氧化反应的进行，每隔一段时间打开阀门6取样，分析检测废水的COD。
3 催化剂的制备催化剂载体采用改性后的普通陶粒。
首先，将催化剂分按照一定的比例配制一定浓度的盐溶液，并加入一定比例的络合剂配置成浸渍液，然后将预处理后的载体浸渍到预先配制好浸渍液中，充分浸渍一定时间后，于120℃干燥12h，采用液相沉积法在其表面负载一定量的TiO2，于650℃马弗炉中焙烧3h，从而制得负载催化剂。
采用浸渍法制备了CuO-MnO2-CeO2/r-A12O3和CuO-Co3O4-La2O3/r-A12O3催化剂，在反应温度T=250℃，氧气分压Po2=3.OMPa。
湿式氧化技术在污水处理中的应用现状及展望
湿式氧化技术在污水处理中的应用现状及展望摘要：湿式空气氧化法(WAO)是一种有效的处理有毒、有害、高浓度有机污水的水处理技术。
本文阐述了湿式氧化技术发展历程，该技术的原理、特点，以及在污水处理方面的工程应用情况，最后指出了湿式氧化技术在今后研究中的发展方向。
关键词：湿式氧化；工业应用；污水处理1 湿式氧化技术介绍1.1 湿式氧化技术背景湿式空气氧化技术(WAO—wet air oxidation)是从本世纪50年代发展起来的一种高级氧化技术。
该技术是在高温(150~350℃)、高压(0.5~20MPa)操作条件下，在液相中用氧气或空气作为氧化剂(现在也有使用其它氧化剂的，如臭氧、过氧化氢等)，氧化水中呈溶解态或悬浮态的有机物、还原态的无机物的一种处理方法，最终产物是二氧化碳和水。
在室温至100℃范围内，氧的溶解度随温度升高而降低，但在高温、高压下，氧在水溶液中的这一性质发生了改变。
当温度大于150℃，氧的溶解度随温度升高反而增大，且其溶解度大于室温状态下的溶解度，同时氧在水中的传质系数也随温度升高而增大。
因此，氧在水溶液中性质的变化增强了反应系统的氧化特性。
湿式氧化工艺最初由美国的F.J.Zimmermann于1958年研究提出，主要应用于活性炭再生、含氰废水、煤气化废水、农药生产废水、丙烯晴生产废水、焦化废水、印染废水、造纸黑液、城市污泥、电镀废水等难降解有机废水的处理上。
到目前为止，国际上已成功地将湿式氧化技术(WAO)应用于城市污泥和丙烯腈、焦化、印染工业废水及含酚、有机磷、有机硫化合物的农药废水的处理。
1.2 湿式氧化反应机理WAO反应形式复杂，主要包括传质和化学反应两个过程。
目前的研究结果普遍认为WAO反应属于自由基反应，反应分为链的引发、链的发展或传递、链的终止三个阶段。
(1) 链的引发：由反应物分子生成自由基，在这个过程中，氧通过热反应产生H2O2，反应如下：RH+O2→R·+HOO·(RH为有机物)2RH+O2→2R·+H2O2H2O2+M→2OH·(M为催化剂)(2) 链的发展或传递：自由基与分子相互作用，交替进行使自由基数量增加。
催化湿式氧化法对废水处理效率及工艺
催化湿式氧化法对废水处理效率及工艺莱特莱德通过对碱渣废水性质和湿式氧化技术特点的分析，对采用催化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。
一、催化湿式氧化法对石油炼制废水处理说明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。
二、催化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。
三、催化湿式氧化法处理高浓度废水优势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、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。
四、催化湿式氧化法处理碱渣废水研究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。
第4篇湿式氧化技术在污水处理上的研究
第4篇湿式氧化技术在污水处理上的研究第一篇：第4篇湿式氧化技术在污水处理上的研究湿式氧化在污水处理上的研究摘要：湿式空气氧化法(WAO)是一种有效的处理有毒、有害、高浓度有机污水的水处理技术。
本文综述了湿式氧化技术反应机理，以及该技术在污水处理方面的工艺研究和应用，总结了其在处理废水上的特点，指出湿式催化氧化技术是较有发展前景的技术。
关键词：湿式氧化反应机理应用1、前言湿式氧化（WAO）是从20世纪50年代发展起来的一种重要的处理有毒、有害、高浓度的有机废水的有效的水处理方法。
它是在高温(125—320℃)和高压(0．5—20MPa)条件下，以空气中的氧气为氧化剂(现在也有使用其他氧化剂的，如臭氧、过氧化氢等)，在液相中将有机污染物氧化为CO2和水等无机物或小分子有机物的化学过程。
湿式氧化技术处理效率高，在合适的温度和压力条件下，WAO的COD 处理效率可达到90％以上。
氧化速率快，大部分的WAO处理废水时，所需的反应停留时间在30一60 min内。
二次污染较少，能耗少。
20世纪60年代之前，WAO的研究内容主要是探索该方法的适用性和最佳工艺条件，且WAO在处理造纸黑液及城市污泥方面得到了商业化的发展。
2、反应机理WAO反应形式复杂，主要包括传质和化学反应两个过程。
目前的研究结果普遍认为WAO反应属于自由基反应，反应分为链的引发、链的发展或传递、链的终止三个阶段。
(1)链的引发。
由反应物分子生成自由基，在这个过程中，氧通过热反应产生H2 02，反应如下：RH+02 → R·+HOO·(RH为有机物)2RH+02→ 2R·+H202H202+M → 20H·(M为催化剂)(2)链的发展或传递。
自由基与分子相互作用，交替进行使自由基数量增加。
RH十HO·→ R·十H20R·十02 → ROO·R00·+RH→ ROOH+R·(3)链的终止。
催化湿式氧化催化剂处理有机废水研究进展
当代化工研究Modern Chemical Research124环境工程2020・07催化湿式氧化催化剂处理有机废水研究进展*袁松（抚顺市技术创新研究院辽宁113001）摘耍：催化湿式氧化是有害、难降解有机污染物在低温和缓和条件下进行高效处理的高级氧化方法，具有广阔餉工业应用前景.本文主要介绍了催化湿式氧化法的优势、反应机理以及用于该过程丝均相和非均相催化剂.贵金属催化剂具有活性高、严苛条件下稳定性好的优点，具有工业规模应用实例.非贵金属催化剂价格低廉，活性较高，但活性组分溶出问题限制了其工业应用.降低贵金属催化剂成本和提高非贵金属催化剂抗溶出性能是未来应用研究的主要方向.关键词：催化湿式氧化；自由基；贵金属催化剂；铜催化剂；金属溶出中EB分类号：X703文献标识码：AResearch Progress in Treatment of Organic Wastewater by Catalytic Wet OxidationCatalystsYuan Song(Fushun Technological Innovation Research Institute,Liaoning,113001)Abstract:Catalytic wet oxidation is an advanced oxidation method that can efficiently treat harmful and refractory organic pollutants under low temperature and mild conditions.It has broad industrial application prospects.This p aper mainly introduces the advantages,reaction mechanism and homogeneous and heterogeneous catalysts used in the catalytic wet oxidation p rocess.Noble metal catalyst has the advantages of h igh activity and good stability under harsh conditions,and has industrial scale application examples.Non-noble metal catalysts have low p rice and high activity,but the dissolution of a ctive components limits their industrial application.Reducing the cost of n oble metal catalysts and improving the anti-dissolution performance of n on-noble metal catalysts are the main directions of f ixture application research.Key words z catalytic wet oxidation\free radicals noble metal catalyst；copper catalyst；metal dissolution在过去的几十年里，快速的工业化和城市化进程导致石油、化工、制药、纺织等行业大量高毒性难降解的有机化合物废水排放到自然界，对环境安全和人类健康造成严重威胁。
CWO法处理高浓度有机废水中催化剂的研究进展
CWO法处理高浓度有机废水中催化剂的研究进展
李桂菊;雷岗星;蔡永凯;何迎春
【期刊名称】《工业水处理》
【年(卷),期】2009(029)011
【摘要】湿式催化氧化法是一种有效处理高浓度、高毒性以及难生物降解有机废水的方法.作者对湿式催化氧化法进行了总体概述,重点介绍了湿式催化氧化法的分类,不同种类催化剂的优缺点及国内外研究进展和该方法在废水处理中的应用.对该技术的研究方向进行了展望,指出该领域催化剂的研究方向,为在铜系催化剂的研制基础上结合稀土类元素,在保证非均相催化剂高活性的前提下,减少活性组分的溶出,以提高催化剂的稳定性.
【总页数】4页(P11-14)
【作者】李桂菊;雷岗星;蔡永凯;何迎春
【作者单位】天津科技大学环境科学与工程系海洋资源与化学重点实验室,天津,300457;天津科技大学环境科学与工程系海洋资源与化学重点实验室,天
津,300457;华泰(天津)集装箱服务有限公司,天津,300451;天津科技大学环境科学与工程系海洋资源与化学重点实验室,天津,300457
【正文语种】中文
【中图分类】X703.1
【相关文献】
1.生物处理技术在高浓度有机废水处理中的研究进展 [J], 梁凯
2.湿式催化氧化法(CWO)处理高浓度有机废水研究 [J], 郝玉昆;孙佩石
3.垃圾渗滤液CWO法处理中悬浮物浓度的变化研究 [J], 林婉柔;蔡妙玲;蔡武健;蔡湘楠
4.精馏法处理高浓度有机废水研究进展 [J], 石永胜;王永飞;杜娟
5.湿式催化氧化法（CWO）处理高浓度有机废水研究 [J], 郝玉昆;孙佩石
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湿式催化氧化综述
引言：进入20世纪，随着石油、化工和制药等工业的飞速发展，进入水体的化工合成物质的数量和种类急剧增加．其中有许多是高浓度、有毒、有害的工业废水；这些废水采用传统的生物处理工艺降解效率很低，有时甚至无法运行[1]，因此传统的生物处理工艺受到了巨大的挑战．对于高浓度、高毒性以及难生物降解的有机废水采用常规的物化或生化法处理无法达到对此类废水净化处理的技术及经济要求，因此。
难降解高浓度有机工业废水的高效处理成为国内外亟待解决的难题。
湿式氧化(W AO)技术是在高温(125～320℃)和高压(0.5～10MPa)条件下，以空气中的氧气(或其他氧化剂，如臭氧过氧化氢等)为氧化剂，在液相中将有机污染物氧化为CO2和H2O等无机物或小分子有机物的方法[2]。
1958年F.J.Zimmermann[3]首次采用WAO处理造纸黑液废水，在反应温度为150～350℃，压力为5～20MPa条件下，废水COD降解率达90％以上．目前在欧洲大约有90家工厂采用WAO处理石油、化工、制药工业废水、城市污泥、活性炭再生和垃圾渗漏液等[4]。
由于W AO技术需要在高温、高压下进行，因此设备费用高，反应条件苛刻限制了它的应用。
而且对某些有机物(如多氯联苯、小分子羧酸等)的降解效果不理想，难以完全氧化，有时还会产生有毒性的中间产物，因此自70年代以后湿式催化氧化技术(catalytic wet air oxidation，简称CWAO)很快在美国、日本、欧共体等国家得到广泛深入的研究[5，6]。
它是在WAO的基础上，在反应过程中加入适宜的催化剂，使反应温度和压力降低，能有效提高氧化分解能力，加快反应速度，缩短反应时间，而且降低了成本，已受到普遍的关注。
在W AO过程中，加入适宜的催化剂，可使反应在更温和、更短的时间内完成，因此近年来催化剂的研究已成为CWAO的一个研究热点，每年都有大量新型催化剂专利发表．目前应用于CWAO中的催化剂主要包括过渡金属及其氧化物、复合氧化物和盐类，根据催化剂的状态可分为均相和非均相催化剂．早期对CW AO催化剂研究最多的是均相催化剂．根据文献报道，村上等人[7]对cu、co、Ni、Fe、Mn、V等几种可溶性盐催化剂进行研究，发现可溶性铜盐的催化效果最好．秋常研二[8]研究应用催化湿式氧化技术处理丙烯腈生产废水，对Cu、zn、Fe、Cr、Ni、Co、Mo的催化活性进行研究，结果表明Cu具有明显的催化作用．均相催化剂虽然具有活性高、反应速度快等优点，但需进行后续处理，流程较复杂，易引起二次污染．非均相催化剂是以固态形式存在，催化剂具有活性高、易分离、稳定性好等优点，因此非均相催化剂的研究受到了普遍关注．非均相催化剂主要有贵金属系列、铜系列和稀土系列催化剂．WCAO技术是目前处理高浓度难降解废水最有效的手段之一，也是水处理行业的前沿技术。
催化湿式氧化处理工业废水的研究现状和发展趋势
催化湿式氧化处理工业废水的研究现状和发展趋势摘要：催化湿式氧化技术（CWAO）就是在传统的湿式氧化处理工艺中加入特殊催化剂降低氧化反应的活化能，在不降低处理效果的情况下，尽力降低反应温度和压力，使之在常温常压下进行氧化反应。
本文从催化湿式氧化技术处理难降解有机工业废水的发展、机理和研究进展进行综合和评述关键词：催化湿式氧化；催化剂；废水；处理；1.催化湿式氧化的发展湿式氧化技术（Wet Air Oxidation）简称WAO，是从20世纪50年代发展起来的一种重要的处理有毒有害、高浓度的有机废水的处理方法，但WAO法在实际应用上还存在着许多的局限性：WAO氧化反应需要在高温（125～320℃）、高压（0.5～20MPa）下进行，去除率不好，氧化过程中有可能产生某些有毒的中间体等问题；自70年代以来，发达国家十分重视开发新的水处理技术，以期提高处理效率和降低处理成本，出现了在WAO基础上发展起来的一系列新技术，例如使用高效、稳定的催化剂的湿式氧化技术（Catalytic Wet Air Oxidation，简称CWAO）、加入强氧化剂（如过氧化氢、臭氧、二氧化氯等）的湿式氧化技术（Wet Peroxide Oxidation，简称WPO）和利用超临界水的良好特性来加速反应进程的超临界水湿式氧化技术（Supercritical Wet Oxidation，简称SCWO），它们能大大地改善WAO法的工作条件和降解效率。
催化湿式氧化根据所用催化剂的状态，可将催化剂分为均相催化剂与非均相催化剂两类，催化湿式氧化也相应可分为均相催化湿式氧化和非均相催化湿式氧化[1]。
2.催化湿式氧化的机理由董俊明[2]的过氧化氢催化湿式氧化处理难降解废水技术的研究表明湿式氧化去除有机物的氧化反应主要属于自由基反应。
通常分为3个阶段，即链的引发、链的发展或传递和链的终止。
2.1链的引发由反应物分子生成最初自由基，这个过程因为断裂分子中的键需要一定能量，常加入引发剂，如双氧水、热离解等方法诱发。
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收稿日期:2011-08-19作者简介：陈彩云（1984-），女，辽宁兴城人，助理工程师，硕士，从事环境保护及环境监测方面的研究。
随着我国经济的迅猛发展，环境问题也日益凸显，尤其是高浓度有机废水的污染源日益增多，带来了严重的水污染问题。
湿式催化氧化法（CWO ）是近20年来发展起来的一种高效处理高浓度有机废水的先进技术，是对传统化学氧化法的改进和强化，利用催化剂的催化作用，加快氧化反应速度，提高氧化反应效率。
1高浓度有机废水的来源与危害随着现代工业生产规模的不断发展和扩大，高浓度有机废水的污染问题也日益突出。
高浓度有机废水是指水中COD 在2000mg/L 以上，甚至高达几万至几十万，而且有些废水可生化性较差，BOD 值较低，BOD 与COD 的比值小于0.3。
高浓度有机废水主要来自化学工业、制药工业、农药生产、炼焦、造纸和印染工业等。
高浓度有机废水的危害主要有四个方面：①需氧性污染危害：很多工业废水中含有大量的耗氧有机物，耗氧有机物排入水体后，使被污染的水体缺氧甚至厌氧，水生物死亡，并产生恶臭，恶化水质和环境。
氨和硫醇等难闻气体，使水质进一步恶化，呈现发黑发臭的性状。
②致毒性污染危害：工业废水中含有大量不易被微生物降解的有毒有机物，这些难降解有机物进入水体后，能长时间残留在水体中，并通过食物链不断积累和富集，最终进入动物或人体内产生毒性或其他危害，严重影响人类的身体健康。
③酸碱污染危害：一些工厂如化工厂、化纤厂、造纸厂、味精厂等排出含有大量有机酸和有机碱的废水，改变了水体的pH 值，恶化水体生态环境，干扰水体自净能力。
④感官性污染：高浓度有机废水可使水体变色，发臭，失去使用价值。
2湿式催化氧化法原理及研究现状2.1湿式催化氧化法处理高浓度有机废水原理湿式催化氧化法(CWO)是一种治理高浓度有机废水的先进环保技术，它是在湿式空气氧化法基础上发展起来的。
湿式催化氧化法是在传统的湿式氧化体系中加入催化剂，这样就降低了苛刻的反应条件，提高了氧化剂的氧化能力，缩短了反应时间，从而降低了投资运行成本，其工艺流程见图1。
该技术主要原理是在一定压力（2～8MPa ）和温度（200～280℃）条件下，将废水通过装有高效氧化性能催化剂的反应器，在空气作用下，利用催化氧化原理，一次性地对高浓度有机废水的COD 、TOC 、氨、氰等污染物进行氧化分解的深度处理，使之转变为CO 2、H 2O 及N 2、SO 42-等无害成分。
2.2湿式催化氧化法研究现状近些年来，随着湿式催化氧化法的发展，催化剂的研究是湿湿式催化氧化法处理高浓度有机废水的现状与展望陈彩云，张倩（本溪市环境监测中心站，辽宁本溪117021）摘要：为了解决高浓度有机废水污染日益严重的问题，分析了高浓度有机废水的危害，阐述了湿式催化氧化法的原理及其研究现状。
通过与其他有机废水处理方法的工艺及运行费用比较，可知湿式催化氧化法在提高去除效率的同时，有效地降低了运行成本，具有良好的发展前景。
关键词：湿式催化氧化；非均相催化剂；去除率中图分类号:X131.2文献标识码:A10.3969/j.jssn.1007-0907.2011.05.008文章编号:1007-0907(2011)05-0015-02The Current Situation of High Concentration Organic Wastewater Treated byCatalytic Wet Oxidation Method and it's ProspectCHEN Cai －yun（Benxi Environment Monitoring Center Station,Benxi117021,China ）Abstract ：In order to address the growing problem that the pollution of high concentrated organic wastewater,analyzing the dangers of high concentrations of organic wastewater.Elaborating the principle of wet catylystic oxidation and the research ；comparing with other treatment process of organic wastewater and operating costs,obtaining the result that wet catylystic oxidation can improve the removal efficiencies,and reduce the operational costs effectively,that the method will make good prospects for development.Key words ：Wet catylystic oxidation;Heterogeneous catalyst;Removal efficiencies内蒙古农业科技2011（5）：15~16Inner Mongolia Agricultural Science AndTechnology式催化氧化高浓度有机废水处理的热点问题。
湿式催化氧化法的催化剂包括均相催化剂和非均相催化剂两种。
均相催化剂是以分子或离子水平独立起作用的，与反应物的作用过程比较容易实现现代检测方法加以研究与推测，与非均相催化剂相比有较好的活性和选择性。
其中以过渡金属Cu、Fe、Ni、C、Mn等为代表的均相催化剂效果较好。
但在废水处理过程中将造成用于催化剂的金属溶于水而流失，从而造成排放后的二次污染，需经后续处理回收，这样提高了废水处理成本。
所以，在非均相催化剂出现后此催化剂的应用很少。
非均相催化剂多为固体而反应物为液体或者气体，它具有活性高、易分离且无二次污染的优点。
从20世纪70年代后期，非均相催化剂的研究受到了普遍关注。
目前，国内外关于非均相催化剂的研究主要有3类：过渡金属催化剂、贵金属催化剂、稀土系列催化剂。
杜鸿章等通过对焦化废水催化剂的研究，研制了高氧化活性及稳定性的贵金属催化剂处理焦化废水，NH3－N的去除率达99%以上。
Qin等共同研制了Ru/Al2O3催化剂在503K，15MPa和pH=12的情况下对氨氮去除率达到99%。
Okitsu等实验发现Pt/ Al2O3催化剂在150℃，反应30min，TOC的降解率可达到90%。
张颖等对CuO/γ－A12O3、CeO2/γ－A12O3和CuO－CeO2/γ－A12O3三种非均相催化剂进行了大量的实验研究，得出负载量为10％的CuO/γ－A12O3、负载量为20％的CeO2/γ－A12O3及负载量为10％的CuO、20％的CeO2的CuO－CeO2/γ－A12O3催化剂，在300℃下焙烧3h催化效果最好。
在160℃，过氧化氢(H2O2)氧化剂用量50mg/L，pH值为4，催化剂投加量为50g/L时，在反应釜中反应100min，COD去除率最高，可使有机废水COD的去除率大于89％。
国内有公司研制的贵金属－稀土催化剂对CODcr及NH3－N的去除率可达到99.5%和99.9%，且贵金属含量比国外低50%。
该技术处理染料厂含COD50000mg/L的高浓度H酸母液废水，对COD的去除率达到95%，对色度的去除率达到98%，具有良好的工业应用前景。
2.3湿式催化氧化法与传统工艺技术的比较目前，高浓度有机废水的处理方法主要有生物法、一般化学氧化法、催化氧化法等，生物法虽然运行费用低，但是占地面积大，反应时间长，仅适用于低浓度含酚废水的处理。
一般化学氧化法对一些难降解的有机物氧化效率低或者无效，且上面两种方法处理后的出水水质难以达到国家规定的排放标准。
应用湿式催化氧化技术则可以有效地去除废水中的有机物，处理效果明显优于其他方法。
对于焦化废水，三种处理技术的运行费用对比见表1。
表1三种处理技术处理焦化废水的运行费用项目普通生化工艺A/O生物脱氮技术湿式催化氧化技术原材料消耗NaOH（30%）（元）376000374000350400Na2CO3（元）588000聚合硫酸铁（PFS）（元）5600047250磷酸（85%）（元）6450053750动力消耗工业水（元）210000140000电耗量（元）2520001800001416080蒸气（元）12771001252350煤气量（元）1126350循环水（元）13140013140059130工人工资及附加费（元）264000264000120000催化剂更换费用（元）600000折旧（元）350000375000116500大中小修及其它（元）350000375000116500合计（元）333100037807503904960单位操作费用（元/m3）25.3528.7729.7216内蒙古农业科技No.5由表1可以看出，在运行费用上湿式催化氧化法和生物脱氮、普通生化法相比并没有显著差异，但出水水质却明显优于这两种方法。
3湿式催化氧化法处理高浓度有机废水的发展趋势与展望湿式催化氧化法处理高浓度有机废水具有很多优点：该工艺不产生污泥，只有少量装置内部的清洗废液需要单独处理。
净化效率高，又可回收热能，流程简单，占地面积小等。
但用于该工艺的设备需要耐高温高压、耐腐蚀，所以，运行费用相对较高，且现有的催化剂一般损耗较大，活性组分易流失。
若使湿式催化氧化技术得到长足的发展，加强催化剂的研究具有极大的现实意义。
通过研究催化剂的选择、优化、催化剂再生等，开发更高效、广谱、稳定的催化剂。
国内外研究与实践均证实，湿式催化氧化法是处理高浓度难降解有机废水、污泥的有效方法。
随着越来越多新技术、新催化剂、新工艺不断被开发出来，湿式催化氧化法的应用前景将更加广阔。
参考文献：[1]雷乐成，大翚.水处理高级氧化技术[M].北京:化学工业出版社,2001.[2]杜鸿章.难降解高浓度有机废水催化湿式氧化净化技术：高活性、高稳定性的湿式氧化催化剂的研制[J].水处理技术,1997,23(2):83-87.[3]Jiangyan Qin,en-ichi Aika Catalytic wet air oxidation of ammonia overalumina supported metals[J].Applied Catalysis B:Environmental, 1998,(3):261-268.[4]OKITSU K,HIGAILENBR,NAGATA K,et al.Wet Oxidation catalyzedby ruthenium[J].Ind Eng Chem,1995,(3):208-213.[5]张颖.催化氧化法处理高浓度有机废水的研究[D].北京:北京工业大学,2007.[6]尹承龙，单忠健.三种焦化废水处理技术的运行费用比较[J].给水排水,2006,(26):63-66.（责任编辑吴云霞）。