一、概述
随着现代化工业的迅猛发展,大量的有机污染物通过各种途径进入水体中。这些有机物中,有一部分难以生物降解,传统的处理工艺很难彻底降解这些污染物,因此发展新型、高效、低成本的污水处理技术是非常必要的。湿式氧化法(wet air oxidation,WAO)就是针对这一问题而开发的新型水处理技术。
WAO在处理浓度太低而不能焚烧、浓度太高又不能进行生化处理的有机废水具有很大的吸引力,有机物可直接被氧化成一些低分子量的氧化产物(乙酸、丙酸、乙醇等)或CO2和水,不产生NO2、SO2、HCl、二噁英、呋喃及灰尘,WAO处理废水时,COD去除率大致为75%~90%,因此WAO过程一般用于深度处理过程的预处理阶段。
二、基本原理
湿式氧化法(WAO)时在高湿(150~350oC)高压(0.5~20MPa)的条件下,利用空气或氧气等作为氧化剂,将废水中的有机物氧化分解为无机物或小分子有机物的过程。由于湿式氧化法(WAO)为放热反应,因此反应过程中,还可以利用其产生的热能。
废水流出储罐由高压泵打入热交换器,与加压后的氧气在混合器中混合,混合后进入反应器,为保证反应器外侧包裹有电加热套筒,以满足反应器内废水中的有机物与氧发生氧化反应。反应后的高温流体,首先通过换热器冷却,之后进入分离器,加热流过换热器的水再经混合器冷却回收一部分热能后进入分离器,为保证分离器中热流体充分冷却,在分离器外侧安装有水冷套筒。分离后的水由分离器底部排出,气体由顶部排出。
应用湿式氧化工艺处理废水时,可根据需要采用一个独立的WAO废水处理系统,将废水直接处理达标;也可通过催化氧化,时废水中的有机物低分子化处理后,再与常规活性污泥或厌氧消化法组合使用,经处理后废水达标排放。
三、湿式氧化法技术特点
WAO是针对高浓度有机废水(含有毒有害物质)处理的一种污水处理技术,因而具有其独特的技术特点和运行要求。WAO的主要特点:
1、它可有效地氧化各类高浓度的有机废水,特别是毒性较大、常规方法难降解的废水,应用范围较广;
2、在特定的温度和压力下,WAO多COD处理效率很高,可达到90%以上;
3、WAO的处理装置比较小,占地少,结构紧凑,易于管理;
4、WAO处理有机物所需的能量几乎就是进水和出水的热焓差,因此可以利用系统的反应热加热进料,因此能量消耗少;
5、WAO氧化有机污染物时,C被氧化成为CO2,N被氧化成为NO3,卤化物和硫化物被氧化为相应的无机卤化物和硫氧化物,因此产生的二次污染物少。 |