污水处理技术工艺

湿式氧化法预处理高浓度工业废水的研究

发布日期:2019-06-22 / 发布者:鸿淳环保科技 / 点击:

引言

化学废水中有机物浓度高,种类多,毒性大。它通常含有大量的盐,如硫酸盐,氯化物和磷酸盐,这使得废水难以进行生物处理。另外,废水的水质和水量随时间变化很大,生物降解性差,不可能达到标准排放。高级氧化工艺(AOP)是一种废水处理方法,通过使用由氧化剂,电,光,催化剂等产生的高活性自由基(如·OH)来氧化和分解有机物质,具有广泛的应用。具有氧化能力强,反应效率高,无污染,污染少等优点,在难降解废水处理中具有良好的应用效果。高级氧化法主要包括Fenton氧化法,催化湿法氧化法,臭氧氧化法,超临界水氧化法,光催化氧化法,电化学氧化法等。

1。湿氧化技术的发展历史及特点

湿氧化技术(wao)在一定温度(125~320°c)和压力(0.5~20 mpa)下使用纯氧或空气作为氧化剂,在水中氧化并降解溶解和悬浮的有机物,降低了原来的状态。无机物,并生成co2和h2o的处理。湿法氧化法最早由F.J. Zimmerann于1944年提出,并于1958年首次应用于造纸黑液废水的处理。鳕鱼去除率超过90<垃圾和GT;。然而,由于该方法要求较高的反应温度、压力和较长的停留时间,特别是对于一些难以氧化和降解的有机污染物,反应条件更为严格。因此,自1970年以来,一直采用湿氧化法。在此基础上,一些改进的工艺技术得到了推广,如催化湿法氧化(cwao)用高效稳定的催化剂来降低反应条件,催化湿法过氧化物氧化(cbpo)用强氧化剂h2o2代替空气或氧气。等等。目前还没有有效的工业有机废水处理方法。湿法氧化技术是处理高浓度有机废水的可行方法之一,为无害化处理高浓度有机废水提供了新的技术途径。催化湿法氧化具有应用广泛、处理效率高、二次污染低、反应速度快等四个优点。(一)适用范围广泛。催化湿法氧化技术可用于处理农药、化工、制药、造纸等各行业的高浓度有机废水。(二)高效处理。在适当的工艺条件下,催化湿法氧化技术可将有机物降解99度以上,对鳕鱼的去除率也较高。(三)低二次污染。研究表明,催化湿法氧化技术能将有机物分解为二氧化碳和h2o。(四)快速反应。反应时间一般比传统的生化处理时间短,处理效率较高,反应速度较快。

2CWAO处理各种工业废水的最佳条件探讨

2.1酚类有机废水

苯酚废水是一种重要的有机原料,广泛应用于各个行业。含酚废水的特点来源广泛,数量大,危害大,严重威胁着人类的生存和发展。因此,对含酚类有机污染物废水处理技术的研究一直是环境工作者关注的问题。采用湿法氧化技术处理废水,以铜盐,CuO-ZnO,CuO-ZnO-CeO2为催化剂,CeO2-ZrO2,Al2O3为载体,反应温度为180~220℃,反应时间为1~2h。氧的初始分压为1.5~4MPa。在酸性pH条件下,铜盐的催化性能最好,COD去除率为97.2%。铜基均相催化剂由于其表面氧损失而易于活化,并且具有铜溶解的缺点。通常,主要研究铜基催化剂的稳定性。国外KimKH,IhmSK等以CeO2负载Al2O3,反应温度为180℃,反应时间为2h,COD去除率达到80%。该稀土催化剂具有特殊的氧化还原性能,可形成具有特殊结构的复合氧化物,以提高其催化性能。稀土元素Ce由于其空d轨道而可用作催化剂中的电子转移储库。此外,由于其良好的储氧和释放能力,Ce被广泛用作非均相催化剂。

2.2制药废水

制药工业的迅速发展产生了大量的制药废水。这些废水含有大量难降解的有机物、重金属、盐类等,难以处理。如果处理不当,会造成严重的环境问题。目前,制药废水处理的主要方法是干燥,其缺点是成本高,产生更多的毒性二次污染物。Cengxu、Liujun等用cwao处理制药废水,库索4作为催化剂,反应温度为260°c,反应时间为2h,初始氧分压为1~1.25mpa,加入10 g/ineah。鳕鱼去除率达到76.5等。国外的Melero JA、martínez f等使用Fe2o3作为催化剂,装在sba-15(分子筛)上,反应温度80°c,反应时间20分钟,toc的转化率可达55<垃圾>.

2.3印染废水

印染废水是我国主要的工业有害废水之一,占工业废水排放总量的35%。印染废水是一种有毒有害的工业废水,处理难度大。我国的污水处理系统不能保证长期稳定运行,大量印染废水不能得到有效处理,严重危害生态环境。周延波、朱菊坚采用化学需氧量法处理废水。以CuxFe1-X、Fe-Zn-Al、Ni-Acf为催化剂,Y-Al2O3、钙基蒙脱石和活性炭为载体。反应时间为90分钟,反应温度为210℃,pH值为5.1-5.4。其中,CuxFe1-X是最佳的催化剂,COD去除率为87.9%。作为非贵金属催化剂,铜和铁的催化活性很好。由于铜的溶解,催化活性降低。但是,用铜代替部分铁可以提高催化剂的稳定性,催化性能良好。加载在镁铝上的Valleta、Ovejerog和其他外来镍在180℃时的总有机碳转化率约为80%,初始分压为2.5兆帕,液体流速为0.1-0.7毫升/分钟,空气流速为300毫升/分钟。

结语

(1)对 CWAO 中催化剂的选择应用方面尚未进行系统的研究,反应过程中催化剂寿命较短,容易失活的现象也成为 CWAO 推广发展的一个瓶颈。如何根据不同的工业有机废水来选择合适的催化剂,并制备出经济、高效、寿命长的催化剂,提高污染物的去除效率,降低反应的温度、压力以及时间,是 CWAO 能否处理高浓度有毒有害工业有机废水的一个关键。(2)如何妥善解决湿式氧化仪器腐蚀问题,采用哪种材质来防止高浓度有毒有害有机废水腐蚀仪器并且可以承受 CWAO 中的温度、压力、催化剂等条件,还需要通过实验来检验。(3)高浓度有机废水在催化湿式氧化仪器中反应会放出大量的热和中间产物,对于这些热尚未明确研究及报道。因此这也是未来探究 CWAO 要解决的问题。

湿式氧化法预处理高浓度工业废水的研究

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