01 技術原理

濕式氧(yang)化(hua)法簡稱 WAO，該工藝(yi)最初由美(mei)國F.J.Zimmermann在1944年研究(jiu)提(ti)出，用于(yu)造紙黑(hei)液(ye)，并取得了多項(xiang)專利，故也稱齊默爾(er)曼法。是(shi)在高(gao)溫高(gao)壓下，利用氧(yang)化(hua)劑將廢(fei)水中有(you)機物(wu)氧(yang)化(hua)成二(er)氧(yang)化(hua)碳和水，從(cong)而達到去除(chu)污染物(wu)的(de)目的(de)。隨(sui)后氧(yang)化(hua)工藝(yi)得到迅速發展，應用范圍從(cong)回收(shou)有(you)用化(hua)學品(pin)和能量進一步(bu)擴展到有(you)毒(du)有(you)害廢(fei)棄物(wu)的(de)處理。

濕(shi)式(shi)氧(yang)(yang)化法一般(ban)在(zai)高(gao)溫(wen)（150-350℃）和高(gao)壓（5-20MPa）下，用(yong)氧(yang)(yang)氣或空(kong)氣作為氧(yang)(yang)化劑，氧(yang)(yang)化水中溶解態(tai)或懸浮(fu)態(tai)的有機(ji)物(wu)或還原(yuan)態(tai)的無機(ji)物(wu)，生成二氧(yang)(yang)化碳和水等小分子物(wu)質(zhi)(zhi)的技術。一般(ban)有兩(liang)個(ge)步驟(zou)：①空(kong)氣中的氧(yang)(yang)從氣相向液相的傳質(zhi)(zhi)過程；②溶解氧(yang)(yang)與(yu)基(ji)質(zhi)(zhi)之(zhi)間(jian)的化學反應。

催(cui)(cui)化(hua)(hua)濕式(shi)氧(yang)化(hua)(hua)技術(shu)：為了(le)提高處理效(xiao)率和降低處理費用，20世紀70年代衍(yan)生了(le)以WAO為基礎的，使用高效(xiao)、穩定的催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)的濕式(shi)氧(yang)化(hua)(hua)技術(shu)，即催(cui)(cui)化(hua)(hua)濕式(shi)氧(yang)化(hua)(hua)技術(shu)，簡稱CWAO。

在傳統的濕(shi)式氧化(hua)(hua)處理(li)體(ti)系中(zhong)(zhong)加入(ru)催化(hua)(hua)劑(ji)降低(di)反應的活(huo)化(hua)(hua)能，從而(er)在不降低(di)處理(li)效果的情況下，降低(di)反應溫度(du)和壓(ya)力,用氧氣或空氣作為氧化(hua)(hua)劑(ji)，氧化(hua)(hua)水(shui)中(zhong)(zhong)溶解態或懸浮態的有機物(wu)或還原態的無機物(wu)，生(sheng)成二氧化(hua)(hua)碳(tan)和水(shui)等(deng)小分(fen)子物(wu)質的技術(shu)。

02 超臨界水氧化技術原理

濕式氧化(hua)(hua)法包括兩種類型(xing)：次臨界(jie)水氧化(hua)(hua)和(he)超臨界(jie)水氧化(hua)(hua)。

超(chao)臨界(jie)水氧化技術(shu)(shu)，是指水在超(chao)臨界(jie)條件下氧化處(chu)(chu)(chu)理有機污染物的一種新興、高效的廢物處(chu)(chu)(chu)理技術(shu)(shu)。在一定(ding)溫度(du)、壓(ya)力(li)下，幾乎所有有機物在很短時(shi)(shi)間(jian)內都可徹底氧化分解，大大縮(suo)短了廢水處(chu)(chu)(chu)理的時(shi)(shi)間(jian)，處(chu)(chu)(chu)理裝(zhuang)置全封閉，節約空間(jian)且無二(er)次污染。

在超臨界狀態(tai)下(xia)的(de)水，鹽的(de)溶解(jie)度明顯(xian)降低，而有機物溶解(jie)度明顯(xian)增大，如苯、己烷、N2、O2等(deng)可與水完全互(hu)溶，使(shi)其密(mi)度、黏度和擴(kuo)散(san)系(xi)(xi)數(shu)(shu)(shu)發生變(bian)化(hua)。擴(kuo)散(san)系(xi)(xi)數(shu)(shu)(shu)隨密(mi)度增加而減小，由于濕式氧化(hua)技術(shu)采(cai)用較(jiao)高的(de)溫(wen)度和壓(ya)力(li)，使(shi)水的(de)密(mi)度減小，擴(kuo)散(san)系(xi)(xi)數(shu)(shu)(shu)變(bian)大，傳(chuan)質(zhi)速度劇增。

03 濕式氧化在實際應用中的局限性

①濕式氧化一般要(yao)求在高(gao)溫高(gao)壓的條件(jian)下進行，其中間產物往往為(wei)有機酸，故對設(she)備材(cai)料的要(yao)求比(bi)較高(gao)，須(xu)耐高(gao)溫、高(gao)壓，并耐腐蝕(shi)，因此設(she)備費(fei)用大，系統的一次性(xing)投資高(gao)；

②由(you)于(yu)(yu)濕式氧化(hua)反(fan)應中需(xu)維持在高(gao)溫高(gao)壓(ya)的(de)條件下進行，故僅適于(yu)(yu)小流量(liang)高(gao)濃度的(de)廢水(shui)處理(li)，對于(yu)(yu)低濃度大水(shui)量(liang)的(de)廢水(shui)則很不(bu)經濟；

③即(ji)使在很高的(de)溫度(du)下，對某些有機物(wu)如多氯聯苯(ben)、小分(fen)子羧酸(suan)的(de)去除效果也不理想，難以做到完全氧化；

④濕(shi)式(shi)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)過程中可能會產生毒性更強的(de)(de)中間(jian)產物。在濕(shi)式(shi)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)法的(de)(de)基礎(chu)上發(fa)展起來的(de)(de)催化(hua)(hua)濕(shi)式(shi)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)法，通過投加催化(hua)(hua)劑(ji)提(ti)高該(gai)技術的(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)能力(li)、 降低(di)反應溫度和(he)壓力(li)，從而降低(di)了(le)投資和(he)運行(xing)成(cheng)本(ben)，擴大了(le)該(gai)技術的(de)(de)應用范圍，成(cheng)為濕(shi)式(shi)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)法研究(jiu)的(de)(de)熱點。催化(hua)(hua)濕(shi)式(shi)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)法常用的(de)(de)催化(hua)(hua)劑(ji)有Fe、Cu、Mn、Co、Ni、Bi、Pt等(deng)金屬(shu)元(yuan)素(su)或其(qi)中幾種(zhong)元(yuan)素(su)的(de)(de)組合。

04 應用范圍

濕式氧(yang)化可應用于(yu)電(dian)鍍、煉焦、化工、石油及合成(cheng)(cheng)工業產(chan)生(sheng)的高(gao)濃度(du)廢(fei)水(shui)的處理。特別是一(yi)些(xie)有毒(du)性物質、難(nan)以(yi)用其他方法處理的污水(shui)，如有機(ji)農(nong)藥(yao)、染料、合成(cheng)(cheng)纖(xian)維(wei)、易燃易爆物質及難(nan)以(yi)生(sheng)物降解的高(gao)濃度(du)廢(fei)水(shui)。

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