[发明专利]一种湿式催化氧化处理高浓度有机废水的工艺

说明书

一种催化湿式氧化处理高浓度有机废水的工艺是采用COD浓度在线检测并与氧气浓度调节装置自动关联，将COD含量为10000－50000 mg/L、废水液体空速为0.5－2.5 h^‑1的有机废水与富氧气体混合，富氧气体空速为废水液体空速的34－39倍、氧气供应量为理论需氧量的1.1－1.2倍，装置自动调节氧气体积浓度为25%－99%，送入装有催化剂的废水反应器反应处理后的水直接外排或送入下一处理工段，含氮气、氧气、二氧化碳、水蒸汽的尾气直接排入大气。本发明具能有效脱除酸性或碱性有机废水中高浓度COD的优点。

技术领域

本发明涉及一种催化湿式氧化处理高浓度有机废水的工艺，具体地说涉及一种催化湿式氧化处理含高浓度COD、氨氮的有机废水的工艺。

背景技术

高浓度有机废水主要来源于煤化工、制药、造纸、印染等生产过程，其显著的特点是“四高”，即高COD(油类、酚类、多环芳烃)、高氨氮、高色度、高无机污染物(硫化物、氰化物、盐)等。高浓度有机废水含有大量生物难降解物质和有毒物质，会对微生物造成严重冲击和毒化，导致微生物失去活化能力。处理不当的高浓度有机废水对周边环境及水体造成十分严重的危害，目前对这类有机废水的治理已达到刻不容缓的地步。

催化湿式氧化技术是一种治理高浓度有机工业废水的先进技术，该技术在一定温度和压力下，以空气、氧气、臭氧等为氧化剂，一次性地对高浓度有机废水中的COD、TOC、氨、氰等污染物进行氧化分解，使之转变为二氧化碳、氮气、水等无害成分，并同时脱臭、脱色及杀菌消毒，从而达到净化处理水的目的。催化湿式氧化过程中的氧化剂为空气中的氧气，氧气分压对催化剂效率和废水脱除率起着至关重要的作用。氧分压代表了一定条件下反应系统内氧气是否达到或超过反应所需的量，同时氧分压也是氧气向水相溶解的推动力，氧分压在一定范围内对氧化速度有直接的影响。催化湿式氧化主要发生在催化剂的活性位点上,因此有机物利用氧分子进行氧化反应的速率受到气-液、液-固传质速率的限制。由传质规律可知,提高气相分压可增大气-液界面的传质速率, 同时气体在液相浓度的增大也将促进液-固界面的传质速率。在催化湿式氧化有机废水过程中，需保证氧气有足够的浓度，保证氧气供应量大于理论需氧量。同时，氧气浓度增加到一定值后对湿式氧化效果的贡献几乎没有，过度增加的氧气量会造成能耗增加。对于有机物浓度动态变化的废水，保证氧气供应量和 COD浓度保持在稳定的比例是工业装置高效稳定运行的有力保证。专利CN201110257500.X使用空气作为氧化剂对焦化废水进行氧化，相同温度和压力下，空气中的氧气在废水中的溶解量比富氧气体在废水中的溶解量低，不利于有机物的高效脱除，专利CN201110257500.X中COD脱除率最高仅为22％。本专利采用浓度高于空气的富氧气体，有效提高了水中氧气浓度，以提高催化剂的有机物脱除效率。