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湿式氧化法处理废水研究进展

2013-01-28祁嘉铭

资源节约与环保 2013年8期
关键词:生产废水湿式工业废水

祁嘉铭

(东莞市环境保护局 广东东莞 523000)

来自制药、纺织、化工和石化厂的工业废水通常含有多种有机化合物,这些有机物具有浓度高,毒性强等特点。在中国,每年产生大量的工业废水。在已使用的常规技术中,尽管生物方法被广泛应用,但需要很长的停留时间。焚烧适用于处理COD超过100 g/L的废水。但是,它需要非常高的能量,才会产生相当多的二恶英和呋喃[1]。由于上述常规方法的局限性,急需研究高效的处理技术,对废水进行无害化处理。湿式氧化技术(WAO)以在高温下(125-320℃)和高压(0.5-20MPa),消除有毒和有害的有机化合物,产物为二氧化碳,水和其他无害的物质,没有排放氮氧化物,二氧化硫,氯化氢,二恶英,呋喃类,粉煤灰,等等[2-4]。

1 湿式氧化处理工业废水的效果

国外利用湿式氧化处理废水已经相当成熟,国内对湿式氧化技术的研究相对较晚,但发展较快。自20世纪90年代以来,湿式氧化法用于处理炼油和乙烯碱废水,促进了湿式氧化法在废水的工业应用。但该法存在一定的局限性,对高浓度废水处理效率和效果不是很理想,因而限制了其在实际中的广泛应用。为加快反应速率和效果,催化湿式氧化法(CWAO)及催化剂的研制越来越受到研究者的关注。

栗勇田等[5]采用湿式氧化法处理四氢呋喃生产废水。实验结果表明:废水的COD去除率随着反应温度和压力的增加而增加。当反应温度为250℃,反应压力为5.0MPa的,COD/BOD5从0.18提高到0.67,这表明,废水的生物降解性得到显着改善。废水的水质能满足三级排放标准。章北平等[6]通过湿式氧化技术处理有机废水。结果表明,在温度为250℃,PO2=3.5MPa,反应时间为2h,COD=100000mg/L时,COD的去除率为56%,BOD/COD增加至0.63,并大大提高了废水的可生化性。

张红艳等[7]利用湿式氧化技术处理高盐度难降解农药废水。结果表明,当温度为280℃,氧分压为4.2MPa,初始pH值为2.0,反应时间150min,COD去除率为98.0%,色度的去除率超过99.0%。赵等[8]采用一个2L的高压釜进行湿式氧化处理吡虫啉农药废水实验。实验结果表明,250℃时,COD去除率高达72%;在温度为150℃,COD的去除率只有27.6%。Katsoni等[9]使用湿式氧化技术处理橄榄油废水。实验结果表明:酚降解率高达100%,脱色率高达90%。

2 结论

(1)WAO法处理废水效果良好。目前国外已成功用于乙烯废碱液和炼油废碱液的处理。(2)CWAO是很有前景的处理废水的方法,然而,目前国内外对CWAO技术处理废水大多处于实验室研究阶段,处理废水类型大多为单一有机废水;催化剂存在中毒、失活等问题,进一步开发出高活性,高稳定性催化剂是今后的主要研究方向之一。(3)WAO或CWAO可作为有废水的预处理方法。废水经WAO或CWAO处理后的BOD/COD值显著提高,再经后续生化处理有望达到排放标准。

[1]Yang SX,Liu ZQ,Huang X H,Zhang B P.Wet air oxidation of epoxy acrylate monomer industrial wastewater.Journal of Hazardous Materials,2010;178(1-3):786-791.

[2]Mishra V S,Mahajani V V,Joshi J B.Wet air oxidation.Ind.Eng.Chem.Res.1995;34(1):2-48.

[3]栗勇田,赵倩,唱军,等.湿式氧化法预处理四氢呋喃生产废水[J].化工环保,2010,30(2):121-124.

[4]章北平,黄晓辉,吴晓晖,等.湿式氧化法处理环氧树酯有机废水[J].安全与环境工程,2010,17(1):18-21.

[5]张红艳,陆雪梅,刘志英,等.湿式氧化法处理高盐度难降解农药废水[J].化工进展,2007;26(3):417-421.

[6]赵彬侠,金奇庭,李红亚,等.湿式氧化法处理吡虫啉农药生产废水的研究[J],西安建筑科技大学学报(自然科学版).2006,38(3),429-431.

[7]Katsoni A,Frontistis Z,Xekoukoulotakis N P,Diamadopoulos E,Mantzavinos D.Wet air oxidation of table olive processing wastewater:determination of key operating parameters by factorial design.Water Res.2008;42(14):3591-3600.

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