氧化塔

一、背景介绍

湿式空气氧化技术（Wet Air Oxidation, 简称WAO）开始是由美国人F.J Zimmermann在1944年研究提出，并于1958年首次应用于造纸黑液处理。由于其在高污染物废水处理领域的良好效果，一直是世界环保技术研究的热点及难点。WAO反应温度和压力较高，同时有机物降解率不高，为此催化剂作用下的催化湿式氧化（Catalytic Wet Advanced Oxidation，简称CWAO)应运而生。

CWAO是在合适的催化剂作用下，在高温（150℃-300℃）高压（1.5Mpa-10Mpa）条件下，以氧气或空气中的氧为氧化剂，在液相中将有机污染物氧化为无机物或小分子的化学过程。CWAO能有效处理采用焚烧法污染物浓度低、采用生化法污染物浓度高或者有较大毒性的高污染物有毒有害废水，使污水中的有机物及氨分别氧化分解成CO2、H2O及N2等无害物质，从而达到去除污染物的目的。

二、技术原理

催化高温氧化的反应比较复杂，主要包括传质和化学反应两个过程。目前的研究结果普遍认为催化氧化的反应属于自由基反应，通常可分为三个阶段，即：链的引发、链的传递和链的终止。

1、链的引发

催化氧化过程中链的引发是指由反应物分子生成自由基的过程。刮板蒸发器厂家发现在这个过程中，氧通过热反应产生H2O2，反应如下：

RH+O2 → R•+HOO•     (RH为有机物)

2 RH+O2 → 2 R•+ H2O2

H2O2+M → 2 OH•       (M为催化剂)

2、链的传递

自由基与分子相互作用，交替进行使自由基数量迅速增加的过程。

RH+HO• → R•+ H2O

R•+O2 → ROO•

ROO•+RH → ROOH+R•

3、链的终止

若自由基之间相互碰撞生成稳定的分子，则链的增长过程将中断。

R•+ R• → R—R

ROO•+R• → ROOR

ROO•+ROO• → ROH+R1COR2+O2  

三、技术特点

1、应用范围广：几乎可以氧化各类高浓度有机污染物，特别是毒性大、常规方法难降解的废水；

2、处理效率高：在合适的催化剂和温度压力条件下，COD降解率可以达到90%以上；

3、氧化速率快：CWAO处理废水时停留时间在30-150分钟内，与生物法相比停留时间大大降低，设备紧凑，占地面积小；

4、能耗消耗少：在一定的进水COD条件下，氧化反应放热可以维持反应所需要的温度条件，除启动热源外不需外部补充能量；

5、二次污染少：CWAO氧化有机物时，C被氧化为CO2 ，N被氧化为N2 或硝酸根离子，卤化物或硫化物被氧化为无机卤化物或硫化物，在反应过程中没有NOx、CO、 SOx、等有害物质产生，特别是反应温度低于300℃，完全避开了二恶英产生的温度（大于300℃）条件，尾气处理简单。

6、氧化剂为空气或氧气，通入空气或氧气为氧化剂氧源。