关键词：催化湿式氧化技术；工业废水；条件优化

引言

化工废水中有机物浓度高，种类多，毒性大；经常含有大量的硫酸盐、氯离子、磷酸盐等盐类，致使废水不易生物处置。另外，废水水质、水量随时间的动摇性很大，可生化性差，无法达标排放。高级氧化法（AdvancOxidatProcessA OP应用氧化剂、电、光照、催化剂等在反应中产生的活性极强的自由基（如·ＯＨ等）氧化分解有机物的废水处置法，具有适用范围广、氧化能力强、反应效率高、无污染或少污染等优点，难降解废水处置中具有良好的应用效果。高级氧化法主要包括Fenton氧化法、催化湿式氧化法、臭氧氧化法、超临界水氧化法、光催化氧化法、电化学氧化法 等。

1湿式氧化技术的发展历史及特点

湿式氧化技术（WA O一定温度（125~320℃）和压力（0.5~20MPa下，将纯氧或空气用作氧化剂，氧化降解水中的溶解与悬浮态的有机物以及还原态的无机物，并生成 CO2和H2O处置方法。湿式氧化法由 F.J.Zimmerann于1944年首先提出，并于 1958年第一次实际应用于处置造纸黑液废水，其 COD脱除率超过 90%然而由于该方法要求较高的反应温度、压力以及较长的停留时间，纯水设备特别是对于一些难以氧化降解的有机污染物，反应条件要求更加严苛，故从 1970年以来，以湿式氧化法为基础，延伸出一些改进的工艺技术，如加入高效稳定的催化剂降低反应条件的催化湿式氧化技术（CWA O和采用强氧化剂过氧化氢H2O2代替空气或氧气的催化湿式过氧化物氧化技术（CWPO等。对于工业有机废水目前还没有十分切实有效的方法对其进行处理。湿式氧化技术是处置高浓度有机废水的潜在方法之一，为处置高浓度有机废水的无害化提供了一条新的技术途径，催化湿式氧化法具有适用范围广、处置效率高、二次污染低、反应速度快等 4个优点。1适用范围广。催化湿式氧化技术可以用来处置各行业高浓度有机废水，比如农药、化工、制药、造纸等。2处置效率高。适当的工艺条件下，催化湿式氧化技术降解有机物效率高达 99%以上，对 COD去除率也较高。3二次污染低。研究标明，催化湿式氧化技术可以将有机物分解成CO2和H2O4反应速度快。反应时间一般较传统的生化处置时间短，处置效率更高，反应速度也更快。

2CWA O处置各种工业废水的最优条件探讨

2.1酚类有机废水

酚类废水是一种重要的有机原料，被广泛应用在各个行业。含酚废水的特点是来源广、数量多、危害大，严重威胁着人类的生存和发展，因此研究含酚类有机污染物废水的处置技术一直是环境工作者关心的问题。通过湿式氧化技术处理废水，以铜盐、CuO-ZnOCuO-ZnO-CeO2等为催化剂，以CeO2-ZrO2A l2O3等为载体，反应温度为180~220℃，反应时间为1~2h初始氧分压为1.5~4MPapH值为酸性的条件下，铜盐的催化性能最好，COD去除率达到97.2%铜系均相催化剂由于其外表氧得失比较容易，故活性好，缺点是铜的溶出问题，一般主要研究铜系催化剂的稳定性。国外KimKHIhmSK等用CeO2负载Al2O3上，反应温度为180℃，反应时间为2h条件下，COD去除率达到80%稀土催化剂具有特殊的氧化还原性，可形成特殊结构的复合氧化物，从而提高其催化性能。稀土元素Ce由于其空d轨道，可用作催化剂中的电子转移储集层。另外，由于其良好的储氧和释放能力，Ce被广泛用作非均相催化剂。

2.2制药废水

制药行业的快速发展发生了大量的制药废水。这些废水中含有大量的难降解有机物、重金属、盐类等，处置起来相当困难。如果处置不当，会带来严重的环境问题。纯水设备目前，处置制药废水的主要方法是干燥，其缺点是费用高，还会发生毒性更大的二次污染物。曾旭、刘俊等采用 CWA O处置制药废水，用CuSO4作为催化剂，反应温度为 260℃，反应时间为 2h初始氧分压为 1~1.25MPa并加入 10g/LNaOHCOD去除率达到76.5%国外 MeleroJA MartínezF等使用 Fe2O3作催化剂，负载在SBA -15分子筛）上，反应温度为 80℃，反应时间为 20minTOC转化率可达到55%

2.3印染废水

印染废水是国主要有害的工业废水之一，占我国工业废水总排放量的35%印染废水成分复杂，主要包括纺织印染、造纸工业等各个工序发生的废水，一类较难处理的有毒有害的工业废水。国污水处置系统无法保证临时稳定运行，大量印染废水不能得到有效处置，严重危害生态环境。周衍波、朱巨建等通过CWA O来处理废水。采用CuXFe1-XFe-Zn-A lNi-A cF作为催化剂，Y-A l2O3钙基蒙脱石、活性炭作为载体，反应时间为90min反应温度为210℃，pH值为5.1~5.4其中，以CuXFe1-X为催化剂时性能最好，COD去除率达到87.9%Cu和Fe作为非贵金属催化剂时，催化活性很好，由于Cu溶出使催化活性降低，但是用部分Fe来代替Cu可以提高催化剂的稳定性，并且催化性能好。国外ValletA OvejeroG等用镍负载在Mg-A l上，反应温度为180℃，初始氧分压为2.5MPa液体流速为0.1~0.7mL/min空气流速为300mL/min条件下，TOC转化率为80%左右。

结语

1对 CWA O中催化剂的选择应用方面尚未进行系统的研究，反应过程中催化剂寿命较短，容易失活的现象也成为 CWA O推广发展的一个瓶颈。如何根据不同的工业有机废水来选择合适的催化剂，并制备出经济、高效、寿命长的催化剂，提高污染物的去除效率，降低反应的温度、压力以及时间，CWA O能否处置高浓度有毒有害工业有机废水的一个关键。2如何妥善解决湿式氧化仪器腐蚀问题，采用哪种材质来防止高浓度有毒有害有机废水腐蚀仪器并且可以接受 CWA O中的温度、压力、催化剂等条件，还需要通过实验来检验。3高浓度有机废水在催化湿式氧化仪器中反应会放出大量的热和中间产物，对于这些热尚未明确研究及报道。因此这也是未来探究 CWA O要解决的问题。

参考文献

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