污水處理
1.1 濕式氧化裝置
（1）技術簡介
濕式催化氧化（WAO）技術是目前研究較為活躍的氧化技術之一。它在高溫度（125~320℃）、高氣壓（0.5~20MPa）條件下，以空氣中的氧氣為氧化劑（有時也使用O3、H2O2等），將廢水中有機物氧化分解為CO2和H2O等無機物或小分子有機物。
由于傳統濕式氧化法溫度高、壓力大、停留時間長，對某些難降解有機物反應要求苛刻，所以后期逐漸發展出了濕式催化氧化法（CWAO）。
CWAO是在WAO的基礎上添加了適宜的催化劑，以降低反應溫度和壓力，縮短反應時間，提高氧化效率，降低成本。CWAO在高溫（80-180℃）、高壓（1-5 MPa）及有催化劑存在的條件下，在液相中使用氧氣或空氣作為氧化劑，將水中溶解態或者懸浮態的有機物或還原型無機物氧化分解為二氧化碳、水、氮氣等無毒無害的物質的方法。CWAO技術具有處理效率高，反應時間短、氧化速度快，無二次污染等特點。用CWAO處理化工廢水，在去除部分有機污染物的同時，可提高其生化降解性，對于高濃度、高毒性、對生物法有抑止作用廢水尤其效果獨到。因為反應是在完全封閉的條件下進行的，且污染物往往處于液相中，少量排放的氣體主要是氧氣和二氧化碳，不僅具有較高的經濟價值而且還有很高的環境效應。
濕式催化氧化法的催化劑一般分為金屬鹽、氧化物和復合氧化物這3類。按催化劑在體系中的存在形式，又可將濕式催化氧化法分為均相濕式催化氧化法和非均相濕式催化氧化法。均相濕式催化氧化法中催化劑是以離子形式存在，較難從廢水中回收和再利用，且易造成二次污染。在多相濕式催化氧化法中，由于固體催化劑不溶解，不流失，活化再生及回收都較容易，所以應用前景廣闊。
（2）工藝流程
廢水經高壓進料泵加壓后與從空氣壓縮機來的空氣混合后，送入換熱器與從反應器出口來的熱物料換熱，然后進入二級換熱器加熱到反應溫度，導入氧化反應器。廢水中有機物被氧化，同時反應釋放出的熱量使混合液體的溫度維持恒定。反應器內流出的液體的溫度、壓力均高，經過氣液分離后，液體用于給原料預熱，氣相含有大量可凝氣，可用于制備低壓蒸汽回收熱量，同時也可用于汽輪機做功，最后所有廢氣再經過尾氣吸收塔處理后高空達標排放。
催化濕法氧化工藝流程
（3）技術特點
反應條件溫和：與常規WAO技術相比，CWAO技術需要的反應溫度及反應壓力較低；
處理效率高：CWAO技術可使多數有機廢水的COD去除率達90%以上，且出水可生化性得到較大提高；
裝置占地面積小：與傳統生化法相比，CWAO裝置占地面積較小，80m3/d規模的裝置占地面積僅為400m2；
能耗低：CWAO裝置全過程由DCS集成與控制，處理過程可實現自熱，節能效果明顯；
適用范圍廣：能用于處理含高COD或含生化法不能降解的化合物（如氨氮、多環芳烴等）的各種工業有機廢水。
（4）運行費用分析
計算催化濕法氧化運行費用時，我們考慮了如下假設：原水COD暫定為40000mg/L，反應所需氧氣濃度為90%，催化劑（均相）添加量為0.1%，采用銅系無機鹽，氧化過程穩定運行時，反應放出的熱量能夠將預熱后的廢水加熱到所需溫度，小表為采用均相催化劑的CWAO操作過程能耗分析，計算過程均為處理每方廢水所需的費用。
CWAO運行能耗分析
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項目 |
單耗 |
單價 |
費用，元/m3廢水 |
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催化劑（均相） |
1kg / m3廢水 |
10000~15000元/噸 |
10~15 |
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轉料泵用電量 |
3~3.5 kw/m3廢水 |
1元/kwh |
3~3.5 |
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氧氣 |
68 Nm3/m3廢水 |
0.45~0.5 kw/Nm3 |
31~34 |
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合計 |
/ |
/ |
44~53 |
（5）應用領域
適用于治理焦化、染料、農藥、印染、石化、皮革等工業中產生的高COD或含生化法不能降解的化合物的工業廢水。
（6）工程圖片
化工廢水出水效果 制藥廢水出水效果
