水处理高级氧化技术
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湿式亚临界氧化（Wet Sub-critical Oxidation）
湿式空气氧化（Wet Air Oxidation） 助加湿式氧化(Promoted Wet Air Oxidation) 湿式双氧水氧化(Wet Peroxide Oxidation)
湿式超临界氧化 (Wet Supercritical Oxodation)
氧化剂 O2
反应时 去除 间min 率％
10
90
O2+H2O2 10
99
O2
3
98
O2
0.1 99.99
O2
0.1 99.99
湿式氧化工艺比较
参数与指标
温度oC
压力Mpa 催化剂 反应时间min 去除率％ 自热 适用性 排出物 后续处理
SCWO
WAO
焚烧法
400-600
30-40 不需要 <1
150-350
化间触
节曝
氧曝氧
排放
敌克松废水
化气化
池 池滤化 塔池 塔浮
常态催化氧化效果
进水水质：pH=7~9，CODCr=60000mg/L，色度=20000倍， 挥发酚=100mg/L；
处理量：6m3/h；
处理结果： 氧化出水：pH=5~6 ，CODCr=5000mg/L，色度=60倍
生化出水：pH=6~7，CODCr≤300mg/L，色度=40倍 挥发酚≤0.1mg/L
2-20 需要 15-20
20003000 常压 不需要
>10
>99.99 是 普适 无毒、无色 不需要
75-90 是 受限制 有毒、有色 需要
99.99 不是 普适 含NOx 需要
2、催化氧化
❖ 均相催化氧化
络合催化机理； 金属盐类催化剂。
❖ 非均相催化氧化
表面吸附机理； 负载型催化剂。
催化剂制备方法
湿式亚临界氧化
反应条件 高温（150-300oC）, 高压 (5-20Mpa)
氧化剂 空气或氧气(当T>150oC, T ，PO2 )
反应产物 二氧化碳和水、低分子易生物降解有
机物（甲酸、乙酸、乙二酸）
WAO工艺流程
TOC removal(%)
Biodegrability(%)
50 45
0
对氯酚 溶液 纯水
10
20
30
40
50
60
70
80
90
时 间（ min）
处理效果
含盐量（g/L） 0.0 0.1 0.5 1.0 2.0 5.0 电导率（µS/cm） 4.06 76.7 202 334 624 1593
输入反应器的单
脉冲能量（J） 0.415421 0.561838 0.649103 0.674443 0.650974 0.571788
2、催化氧化： 已经积累了不少成功的经验，但催化剂和氧 化剂的组合需要做大量的试验；
3、光化学氧化：适合于低浓度有毒废水的深度处理，目前 仅Fenton氧化有大规模的工程应用；
4、电化学氧化：低压电化学法已有成功的工程应用，但是 高压脉冲乃处于试验阶段
toda
透达
氨
苯酚
60 60 220~270 263 5 50
30 60 250 200 98.5 94.8
常温常压催化氧化
氧化剂：二氧化氯 催化剂：Cu/r-Al2O3, Pt/AC 处理废水：高浓度制药废水、染
料中间体废水、医药 中间体废水
处理工艺流程
亚硝化废水 氧化剂 废碱
调 预压酸 催中 接气
氨基废水
TOC, (150c)
40
TOC, (200c)
35
TOC, (250c)
30
TOC, (300c)
WAO处理效果
25
20
15
10
5
0
0
15
30
60
90
120
45
40
35
30
WAO处理印染废水
25 20
15
10
5
0
0
15
30
60
90
120
超临界湿式氧化
•水的临界点：374.3 ｏＣ，22.05 Ｍpa； •超临界水能与气体完全互溶； •超临界水能与有机物完全互溶； •超临界水作为一种流体，氧化反应无相间传质阻 力．
总投资： 150万元人民币； 运行费用：15元/m3废水。
3、光助氧化
❖光化学氧化
UV/H2O2; UV/O3; UV/H2O2/O3。
❖光催化氧化
均相光催化（UV/Fenton）； 非均相光催化(UV/TiO2)
UV/H2O2/O3
处理效果
光化学和光催化效果比较
4、电化学氧化
内电解反应－Fe／C内电解染料脱色 低压电解－阳极氧化／阴极还原 高压脉冲电解－等离子体技术
降解 90 min 时
97.33 87.955 73.615 72.88 73.63 76.42
4-CP 降解率（％）
降解率（ ％）
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0
处理效果
12kv 14kv 16kv
10
20
30
40
50
60
时 间（ min）
高级氧化技术总结
1、湿式氧化： 已经大规模推广应用，处理对象：高浓 度有机废水、污泥脱水、活性炭再生等；
溶质 无机物 有机物 气体
普通水 大部分易溶 大部分微溶或来自百度文库溶 大部分微溶或不溶
超临界水 不溶或微溶 易溶 易溶
超临界处理效果
化合物
2－硝基苯 2，4－二甲基酚 2，4－二硝基甲苯 八氯二苯并呋喃 二噁恩
温度 oC 515
580
528
600
630
压力 Mpa 44.8
44.8
29.0
25.6
25.6
二、化学氧化的方法
湿式氧化（Wet Oxidation） 催化氧化 (Catalytic Oxidation) 光助氧化 (Photochemically Enhanced Oxidation) 电化学氧化（Electrochemically Enhanced Oxidation
1、湿式氧化
高压脉冲液相放电技术
a. 电晕放电；b. 流柱放电；c. 火花放电
高压脉冲液相放电技术
双氧水产生率
50
浓 度 （ mg/L）
40
30
对氯酚 溶液
纯水
20
10
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
时 间 （ min）
臭氧产生率
臭氧浓 度（ mg/L）
12 11 10
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
浸渍法； 溶胶－凝胶法（Sol-Gel）; 化学气相沉积法（Chemical Vapor Deposition）。
湿式催化氧化效果
处理对象 处理方式及条件 反应时间 W AO （min） 催化W AO 反应温度 W AO （℃） 催化W AO 去除率 W AO （%） 催化W AO
乙酸
60 60 248 248 15 90
湿式空气氧化（Wet Air Oxidation） 助加湿式氧化(Promoted Wet Air Oxidation) 湿式双氧水氧化(Wet Peroxide Oxidation)
湿式超临界氧化 (Wet Supercritical Oxodation)
氧化剂 O2
反应时 去除 间min 率％
10
90
O2+H2O2 10
99
O2
3
98
O2
0.1 99.99
O2
0.1 99.99
湿式氧化工艺比较
参数与指标
温度oC
压力Mpa 催化剂 反应时间min 去除率％ 自热 适用性 排出物 后续处理
SCWO
WAO
焚烧法
400-600
30-40 不需要 <1
150-350
化间触
节曝
氧曝氧
排放
敌克松废水
化气化
池 池滤化 塔池 塔浮
常态催化氧化效果
进水水质：pH=7~9，CODCr=60000mg/L，色度=20000倍， 挥发酚=100mg/L；
处理量：6m3/h；
处理结果： 氧化出水：pH=5~6 ，CODCr=5000mg/L，色度=60倍
生化出水：pH=6~7，CODCr≤300mg/L，色度=40倍 挥发酚≤0.1mg/L
2-20 需要 15-20
20003000 常压 不需要
>10
>99.99 是 普适 无毒、无色 不需要
75-90 是 受限制 有毒、有色 需要
99.99 不是 普适 含NOx 需要
2、催化氧化
❖ 均相催化氧化
络合催化机理； 金属盐类催化剂。
❖ 非均相催化氧化
表面吸附机理； 负载型催化剂。
催化剂制备方法
湿式亚临界氧化
反应条件 高温（150-300oC）, 高压 (5-20Mpa)
氧化剂 空气或氧气(当T>150oC, T ，PO2 )
反应产物 二氧化碳和水、低分子易生物降解有
机物（甲酸、乙酸、乙二酸）
WAO工艺流程
TOC removal(%)
Biodegrability(%)
50 45
0
对氯酚 溶液 纯水
10
20
30
40
50
60
70
80
90
时 间（ min）
处理效果
含盐量（g/L） 0.0 0.1 0.5 1.0 2.0 5.0 电导率（µS/cm） 4.06 76.7 202 334 624 1593
输入反应器的单
脉冲能量（J） 0.415421 0.561838 0.649103 0.674443 0.650974 0.571788
2、催化氧化： 已经积累了不少成功的经验，但催化剂和氧 化剂的组合需要做大量的试验；
3、光化学氧化：适合于低浓度有毒废水的深度处理，目前 仅Fenton氧化有大规模的工程应用；
4、电化学氧化：低压电化学法已有成功的工程应用，但是 高压脉冲乃处于试验阶段
toda
透达
氨
苯酚
60 60 220~270 263 5 50
30 60 250 200 98.5 94.8
常温常压催化氧化
氧化剂：二氧化氯 催化剂：Cu/r-Al2O3, Pt/AC 处理废水：高浓度制药废水、染
料中间体废水、医药 中间体废水
处理工艺流程
亚硝化废水 氧化剂 废碱
调 预压酸 催中 接气
氨基废水
TOC, (150c)
40
TOC, (200c)
35
TOC, (250c)
30
TOC, (300c)
WAO处理效果
25
20
15
10
5
0
0
15
30
60
90
120
45
40
35
30
WAO处理印染废水
25 20
15
10
5
0
0
15
30
60
90
120
超临界湿式氧化
•水的临界点：374.3 ｏＣ，22.05 Ｍpa； •超临界水能与气体完全互溶； •超临界水能与有机物完全互溶； •超临界水作为一种流体，氧化反应无相间传质阻 力．
总投资： 150万元人民币； 运行费用：15元/m3废水。
3、光助氧化
❖光化学氧化
UV/H2O2; UV/O3; UV/H2O2/O3。
❖光催化氧化
均相光催化（UV/Fenton）； 非均相光催化(UV/TiO2)
UV/H2O2/O3
处理效果
光化学和光催化效果比较
4、电化学氧化
内电解反应－Fe／C内电解染料脱色 低压电解－阳极氧化／阴极还原 高压脉冲电解－等离子体技术
降解 90 min 时
97.33 87.955 73.615 72.88 73.63 76.42
4-CP 降解率（％）
降解率（ ％）
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0
处理效果
12kv 14kv 16kv
10
20
30
40
50
60
时 间（ min）
高级氧化技术总结
1、湿式氧化： 已经大规模推广应用，处理对象：高浓 度有机废水、污泥脱水、活性炭再生等；
溶质 无机物 有机物 气体
普通水 大部分易溶 大部分微溶或来自百度文库溶 大部分微溶或不溶
超临界水 不溶或微溶 易溶 易溶
超临界处理效果
化合物
2－硝基苯 2，4－二甲基酚 2，4－二硝基甲苯 八氯二苯并呋喃 二噁恩
温度 oC 515
580
528
600
630
压力 Mpa 44.8
44.8
29.0
25.6
25.6
二、化学氧化的方法
湿式氧化（Wet Oxidation） 催化氧化 (Catalytic Oxidation) 光助氧化 (Photochemically Enhanced Oxidation) 电化学氧化（Electrochemically Enhanced Oxidation
1、湿式氧化
高压脉冲液相放电技术
a. 电晕放电；b. 流柱放电；c. 火花放电
高压脉冲液相放电技术
双氧水产生率
50
浓 度 （ mg/L）
40
30
对氯酚 溶液
纯水
20
10
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
时 间 （ min）
臭氧产生率
臭氧浓 度（ mg/L）
12 11 10
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
浸渍法； 溶胶－凝胶法（Sol-Gel）; 化学气相沉积法（Chemical Vapor Deposition）。
湿式催化氧化效果
处理对象 处理方式及条件 反应时间 W AO （min） 催化W AO 反应温度 W AO （℃） 催化W AO 去除率 W AO （%） 催化W AO
乙酸
60 60 248 248 15 90