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湿式氧化技术主要源于湿式空气氧化(wetairoxidation，WAO)技术。湿式空气氧化技术自1958年由美国人ZimmermannF.J[1]第一次应用于造纸黑液的处理以来,在全世界得到了广泛的发展。目前,湿式氧化技术在实际工程中有不少应用。湿式氧化技术主要用于难生物降解、有毒有害的高浓度有机废水的处理,并可回收能源和有用的物料。与常规的处理方法相比，湿式氧化技术具有应用范围广、处理效率高、氧化速度快、二次污染较少、能耗少，可以回收能量和有用物料等特点[2]。它可以提高废水的可生物降解性,同时可去除大部分液相中的对生物有毒害作用的物质。国内从80年代才对WAO进行研究,目前仍处于试验研究阶段,还有待做进一步的深入研究。
一．湿式氧化的机理
WAO技术是在高温(125～320℃)和高压(0.5～20Mpa)条件下向废水中通入空气(或臭氧、过氧化氢等),使废水中高浓度难降解的有机污染物在液相中氧化成易于生化处理的小分子有机物、CO2和水等无机物的化学过程,WAO的反应是比较复杂的[3]。依据目前的研究结果，普遍认为:湿式氧化反应是自由基反应,反应分为链的引发、链的发展或传递、链的终止三个阶段。链的引发是指反应物分子生成自由基；链的发展或传递是指自由基与分子相互作用,交替进行使自由基数量增加；链的终止是指自由基之间互相碰撞生成稳定的分子,使链的增长过程中断。
二．湿式氧化工艺
湿式氧化的一般工艺流程如图1所示。湿式氧化的主要设备包括反应器、空压机、高压泵和热交换器等,主体设备为反应器。湿式氧化过程中,待处理物质(废水、污泥或活性炭)由储存罐经高压泵打入到热交换器,与已氧化液体进行热交换。在反应器内,液相中的有机物与氧发生放热反应,在较高温度下有机物被氧化成二氧化碳、水或低分子有机物,反应后气液(或气、液、固)混合物经气液(或气、液、固)分离器分离,液相经交换器预热进料,以综合利用热能,反应尾气排放。一般情况下,在装置初开时需要补加热量,在进行反应后热量可以自给自足,不需要外部加热。
图1
三．影响湿式氧化处理效果的主要因素
3.1.废水的反应热和所需的空气量
湿式氧化通常也称湿式燃烧，在湿式氧化系统中依靠有机物被氧化所释放的氧化热来维持反应温度，单位质量被氧化物质在氧化过程中产生的热值即为燃烧值。湿式氧化过程中还需要消耗空气,所需空气量可由废物料降解的COD值计算获得。但实际上所需的空气量,因氧的利用率的影响,常比理论计算高20%左右。
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