湿式催化氧化法处理工业废水

环境保护科学第２７卷总第１０３期２∞１年２月

湿式催化氧化法处理工业废水

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委英半月雨虹（大连市沙河口区环境监洲站大连１１６０２１）

鹿政理（大连市环境科学设计研究院）

摘要舟培了有机虞水催化氧化处茬的进展情况庭科研＾果．

关■铜穑化曩化催化剂有机废水

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１前育

湿式氧化法是将溶解和悬浮在废水中的有机物及还原性无机物通过液相氧化的方法促进氧化降解或水解来降低水中ＣｏＤ和ＢＯＤ含量的化学处理方法。由于反应时需加热刭适宜温度以及需在密封容器内进行，故有时也称此法为水热分解法。

湿式催化氧化法是湿式氧化法的发展方向，国外在催化剂的筛选、评价、回收、再生等方面开展了大量的研究工作，并开发建立了一系列的工业规模生产装置。

使用本方法处理工业废水时，需要在较高的温度（约２００～２５０℃）和较高的压力（约５０～７０大气压）下以水为介质对有机物进行氧化降解的，所以选择适当的耐压反应容器（反应釜）是实验的主要条件之一。设备投资费用较大，要求较高是本法主要不足之一，而运转费用低。处理效率高是本法得以推广的原因．

２研究动态

自从８０年代以来一些主要国家如美、德、日等国先后对此工艺及设备进行了系统研究，日本１９８５年起京都大学、公害资源研究所、大阪工业试验所以及大阪煤气工程公司等单位均参加该项研

收藕日期２０００～０３—２２

—２２一究．其主要研究项目有：

（１）高浓度悬浮有机物的催化剂的研制及耐用性试验，对高浓度ｃｏＤ及氨类的古悬浮物较步的废水进行长期连续性试验。已进入实用阶段，使用的值化剂为球形或无定型颗粒｝对古悬浮钉多的高浓度ｃＯＤ工业废水研制蜂窝状催化荆，对其成型方法、强度、活性、耐用性等进行研究。

（２）在中试装置内用蜂窝状催化剂以及空塔条件下，研究难分解组分的分解特性。

（３）对湿式催化氧化处理后的工业废水进行膜分离和厌氯处理试验。

湿式催化氧化工艺从设备结构来看主要有固定床和流化床两种，同定床又分气相和液相两种。气相固定床催化氧化工艺是在反应器内进行气液分离。优点是反应压力较低，可避免设备堵塞，转化率较高，一般可达９０％以上。液相同定床催化氧化工艺简单，操作方便，使用压力较高，催化剂分离回收有一定困难．漉化床催化氧化工艺可以使催化剂与废水混合均匀，增加反应物与催化剂的接触，设备利用事高Ｉ其催化剂的分离回收方法有离子交换法和液相旋流分离法。为了充分利用反应热，使用两殷换热器和气液分离反应器。

通常中问试验的流程见图１。

　万方数据

湿式催化曩化法处理工业废水聂英华

叠ｌ中同试■蠢一

其运行参数列举如下；

①废水处理量：５／Ｌ·ｈ＿１最高可达１０／Ｌ·ｈ～，通风量３０／Ｎｍ。·ｄ＿１

②加热器：蛋４０×６０００ｍｍ

③反应器；ｍ４０×６０００ｍｍ，最大工作压力９８００ｋＰａ，最高工作温度３００℃。

④空压机３０／Ｎｍ３·ｄ～．最大出口压力１３２３０ｋＰａ

⑤升压泵１２／Ｌ．ｈ～，输出压力１４７００ｋＰａ

用该工艺处理污永处理厂的污泥的效果较典蛩。对日处理１２．５万ｍ’污水处理厂，其干污泥量为每天２０ｔ（实际为５００ｔ．合污泥４％），其主要参数见表１．

毫ｌ主ｌ◆数

湿式催化氧化处理条件为；２７０℃，８４２８ｋＰａ，反应时间６０ｍｉｎ（其中值化荆部分的反应时同为１５ｍｉｎ，送人空气量为４７２０／Ｎｍ３·ｈ～．

处理后水质见表２。

囊２处理后水蜃情况

此污水再经厌氯处理后，水质变化情况见表裹３污木再经厌●蔓曩后木曩主化■况

另外可产生１７７０／Ｎｍ３·ｄ＿１的甲烷气．

３工程投资和运行费用对比

以处理污泥的类同工程为倒，从基建费用来看，将湿式催化法和厌氧消化法组合系统的基建费用作为１００时，单独用湿式催化氧化法的工程投赍为１０２～１０４ｌ采用焚烧法的工程授赉为１６９～１８６，而焚烧法和厌氯消化组合使用时的工程投资为１８７～２０６左右．前两种方式可对水和污泥同时处理，而焚烧法只扼处理污泥．如以湿式催化氧化法和厌氯消化组台的运行的费用为１００时，单独使用湿式催化氧化法的运行费用为１１６，而焚烧法的运行费用１４１。

４该工艺的应用范圈

湿式氧化法可应用于炼焦、化工、石油及合成工业产生的★浓度工业污水的处理。特剐是一些有毒性物质、堆以用其它方法处理的污水。如有机农药、染料、合成纤维、易燃易爆物质及难以生物降解的膏浓度工业废水．

另外，近年来随着催化氧化工艺研究的进展，对于各种难降解的污泥也进行了处理研究，并取得了根好的结果，从而显示了该法在环境治理工程方面有着巨大的开发潜力。

５结语

（１）当前湿式氯化法处理工业废水尤其是对含有毒及难佯解物质的工业废水已实现了工业化．为了提高效率，扩展应用范围，降低反应温度和压力，广泛开展了催化氯化的研究，工业上已初具规模。

（２）关于湿式催化氯化工艺进行研究先后提出了气相同定床、液相固定床及液相漉动床等方式．各有所长，工业上也已初具规模。

（３）正在研究处理古难降解物质的污泥工艺，并和厌氯生化处理组合，以便综合利用各种资源和对污术进行深度处理。

（４）对于古高浓度有机韵废承用漫式催化氯化法处理是一种十分有效的处理技术．尤其是对一些染料、镧药、农药、合成謇Ｆ雏、酿造辱行业间歇捧放出有一定温度和高浓度的工业废水，使用奉法进行处理是十分有效的。

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