濕式空氣氧化和濕式催化氧化法

　　濕式催化氧化法(CWAO)是指在高溫(123～320℃)、高壓(0.5—10 MPa)和催化劑(氧化物、等)存在的條件下，以空氣中的O2為氧化劑，在液相中將有機(jī)污染物氧化為CO2、H2O等無機(jī)小分子或有機(jī)小分子的化學(xué)過程。

　　一般認(rèn)為，濕式氧化反應(yīng)是自由基反應(yīng)，其過程分為鏈的引發(fā)、鏈的發(fā)展或傳遞以及鏈的終止幾個階段。2、不管采用何種催化劑，其化學(xué)反應(yīng)過程的共同特點(diǎn)是要分三步走：第y步用氨水或純堿液吸收氣體中的H2S進(jìn)行中和反應(yīng)。鏈的引發(fā)階段，主要是由分子氧與反應(yīng)物分子作用生成烴基自由基(R?);鏈的發(fā)展或傳遞階段，自由基與反應(yīng)物分子相互作用，產(chǎn)生酯基自由基(ROO?)、羥基自由基(HO?)以及烴基自由基(R?)，羥基自由基有強(qiáng)氧化性，可以氧化有機(jī)廢物;鏈的終止階段，自由基之問相互碰撞生成穩(wěn)定的分子，使鏈的增長過程中斷，反應(yīng)停止。

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濕式氧化的典型工藝流程

　　濕式氧化法由于處理的有機(jī)物范圍廣、效果好,反應(yīng)時間短,反應(yīng)器容積小,幾乎沒有二次污染,可以回收有用的物質(zhì)和能量等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛的應(yīng)用和重視。濕式催化氧化法是濕式氧化法的發(fā)展方向，國外在催化劑的篩選、評價、回收、再生等方面開展了大量的研究工作，并開發(fā)建立了一系列的工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)裝置。但是,由于反應(yīng)所需的溫度和壓強(qiáng)較高,一次性投資比較大,對設(shè)備和技術(shù)的要求也很高,限制了它的進(jìn)一步推廣。為了緩和反應(yīng)的條件,20世紀(jì)70年代以來,在傳統(tǒng)的濕式氧化法的基礎(chǔ)上發(fā)展了催化濕式氧化法(Catalyticwetairoxidation,簡稱CWAO),它在傳統(tǒng)的濕式氧化的基礎(chǔ)上加入了適宜的催化劑以降低反應(yīng)的溫度和壓力,縮短反應(yīng)時間,減輕設(shè)備腐蝕和降低反應(yīng)成本。

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染料廢水非均相催化氧化處理技術(shù)

　隨著染料工業(yè)的發(fā)展，一些新型的染料、助劑被大量使用，這使得染料廢水更難降解?？捎糜诟邼舛?4-6%左右)有機(jī)物的糞便、下水污泥以及工廠排液等的處理和藥劑回收。催化氧化法(CWO)是處理高濃度、難生物降解工業(yè)有機(jī)廢水的較佳方法之一。該法是在高溫、高壓和催化劑作用下，用空氣或氧氣直接將廢水中的有機(jī)物和含氨等有毒物質(zhì)氧化分解成二氧化碳、水和氮?dú)獾葻o害物質(zhì)。

　　按照5∶1∶0.5 的質(zhì)量比稱取凹凸棒土、粉末活性炭、活性氧化鋁，混勻后倒入預(yù)先配置好的濃度為0.8 mol/L 的x酸銅溶液中，浸漬一段時間后，用造粒機(jī)進(jìn)行造粒，接著在105 ℃下烘干，制造的復(fù)合顆粒大小約為0.8 mm，放入馬弗爐，在600℃下焙燒2.5 h，制得催化劑成品。由于加入Cu基催化劑后，降低了廢水中有機(jī)物的反應(yīng)活化能，使有機(jī)物更容易被降解去除。

　　配制500 mg/L 的酸性大紅和活性藍(lán)X-BR 作為模擬染料廢水，取水樣100 mL 置于燒杯中，調(diào)節(jié)pH 值，加入一定量的催化劑和過氧化q，然后放在磁力攪拌器上攪拌、反應(yīng)，取上清液，測定吸光度，計算酸性大紅和活性藍(lán)X-BR 的去除率。

催化濕式氧化處理造紙廢水

　　造紙企業(yè)的廢水排放量大，水質(zhì)污染嚴(yán)重，對生態(tài)破壞性很大，多年來一直是造紙工業(yè)和環(huán)境保護(hù)研究的重點(diǎn)。尤其是部分小造紙廠將未經(jīng)處理的廢水肆意漏排和偷排，更會引起當(dāng)?shù)鼐用裆詈推髽I(yè)生產(chǎn)用水受到威脅，因此，催化濕式氧化技術(shù)解決造紙廢水的污染問題已受到全社會的普遍關(guān)注。鏈的終止階段，自由基之問相互碰撞生成穩(wěn)定的分子，使鏈的增長過程中斷，反應(yīng)停止。造紙工藝可分為制漿和抄紙兩大部分，其廢水主要來源于蒸煮制漿廢水。該廢水不僅固體不溶物含量高、色度大，而且含有大量復(fù)雜的化學(xué)耗氧量(COD)物質(zhì)以及大量氯代酚、氯化 等很難降解的有機(jī)物。

　　催化濕式氧化技術(shù)(Catalytic wet air oxidation，CWAO)是在傳統(tǒng)的濕式氧化基礎(chǔ)上發(fā)展起來的g級氧化水處理技術(shù)。高溫高壓的尾氣首先通過再沸器(如廢熱鍋爐)產(chǎn)生蒸汽或經(jīng)熱交換器預(yù)熱鍋爐進(jìn)水。CWAO是在濕式氧化工藝基礎(chǔ)上加入催化劑降低反應(yīng)所需的溫度和壓力，提高氧化分解能力，縮短反應(yīng)時間，防止設(shè)備腐蝕和降低成本，對于高濃度有毒有害廢水的處理非常有效。

　　隨著環(huán)保處罰力度的加大，許多造紙企業(yè)已經(jīng)開始對廢水進(jìn)行處理，如絮凝沉淀和生化反應(yīng)，但仍未達(dá)到國家規(guī)定的d排放標(biāo)準(zhǔn)。和其它物化和物理濕法脫硫工藝相比，雖然堿溶液吸收H2S的過程和胺液類似，但接著發(fā)生的H2S被氧化為元素硫的反應(yīng)，由于硫的沉淀而打破了平衡，使吸收和氧化的總反應(yīng)成為不可逆的。本文以銅為活性組分，制備了CuO/γ-Al2O3負(fù)載型催化劑，采用O2作為氧化劑對制漿廢水進(jìn)行催化濕式氧化處理，降低其COD值和色度，這不僅可以有效降低廢水的污染負(fù)荷，還能擴(kuò)大廢水的回用范圍。