科技成果-催化湿式氧化(CWAO)高浓有机废水处理技术

科技成果——催化湿式氧化（CWAO）高浓有机废水处理技术所属行业工业废水治理技术开发单位中国科学院大连化学物理研究所适用范围化工、冶金等行业高浓有机废水处理行业现状辽宁省石油化工、精细化工企业多，污水排放量大，处理技术不过关，出水水质不合格。化工废水成分复杂，反应原料常为溶剂类物质或环状结构的化合物，增加了废水的处理难度；废水中含有大量有机污染物，CODCr高、含盐量高，主要是由于原料反应不完全和原料或生产中使用大量溶剂造成的。化工行业高浓有机废水平均CODCr排放量为20kg/t。精细化工废水中有许多有机污染物对微生物是有毒有害的，如卤素化合物、硝基化合物、具有杀菌作用的分散剂或表面活性剂等；生物难降解物质多，B/C比低，可生化性差。成果简介1、技术原理CWAO反应机理为：在高温（200-280）和高压（2-7.5MPa）条件下，空气中的氧气在催化剂表面生成强氧化性的・OH自由基，・OH将有机污染物及含N、S等的毒物直接氧化为CO2、H2O及N2、SO2-等无害物排放；在此过程中没有NOx、SO2和HCI等有害气体产生，通常不需要尾气净化系统。因而在现有的有机废水处理工艺中，CWAO对大气造成的污染最低。该技术具有应用范围广、净化效率高、占地面积小、能耗低、二次污染少等优点，具有广阔的应用前景。2、关键技术及减污技术细节该CWAO废水处理装置主要由储送单元、换热单元、反应单元、尾气吸收单元组成。（1）储送单元储送单元主要功能为废水与空气的储存及输送、反应后液体和气体的分离及输送。储送单元将来自工业化装置的高浓度废水收集储存并调整。废水由工业化装置预处理，经检测达到入口条件后，通过废水来源管线进入废液储罐中储存，储罐出水经过滤后经废水计量泵增压至反应压力。空气经空压机增压后与废水通过管道混合器混合后送入换热单元。储送单元同时将反应后的气液混合物进行气液分离后，气体送往尾气吸收单元，液体经地沟去集水井。（2）换热单元换热单元是催化湿式氧化反应的关键单元，是反应器出口热物料与进口冷物料的换热设备,其换热效果影响反应器内的CODCr转化率。换热单元中的换热器采用适用于高压反应的套管式换热器，其主要功能为开车时的物料预热及反应阶段的热能利用。开车时,通过导热油系统给物料进行预热,物料达到反应条件后进入反应器进行放热反应反应阶段,导热油系统停止加热,反应器出口的热物料与储送单元来的冷物料在换热器中进行换热,达到热物料的冷却及冷物料的加热双重功能,实现高效的能量回收利用。（3）反应单元反应单元是催化湿式氧化降解工业废水的主要单元，在反应器内催化剂作用下将高温废水中的CODCr氧化，转化为低浓度的废水。废水中的有机物在催化剂作用下经空气中的氧气氧化分解为小分子酸、CO2和H2O,目的是降低废水的CODCr，并使有机氮转化为氮气。（4）尾气吸收单元尾气吸收单元采用喷淋塔吸收尾气，塔顶加入碱液，吸收塔底通入的反应器尾气中的小分子物质，碱液通过泵进行循环利用。由此产生的废水，再经生化装置处理。主要技术指标高浓有机废水经过催化湿式氧化处理后，污染物去除效率为COD。戶90%、bOD5：COD。戶0.3。技术水平1、“九五”期间完成国家“九五”攻关项目“新型高效湿式催化氧化技术处理高浓度难降解废水的研究”；2、“十五”期间承担并完成国家“863”重大专项课题“湿式氧化催化剂及反应器研制与应用”；3、“十一五”期间承担并完成国家“863”重大专项课题“强化催化氧化集成技术与装备”；4、1992年贵金属－稀土双组分催化剂通过中科院沈阳分院鉴定；5、2002年获得“中国机械工业协会”科技进步二等奖；6、2013年通过“中国石油和化学工业联合会”鉴定；7、2014年获得“中国石油和化学工业联合会”科技进步三等奖；

8、2015年获得烟台市科学技术进步一等奖9、目前共申请及授权专利9项。专利号专利类型专利名称ZL01120210.6国际发明专利一种处理高含硫量工业废水的方法ZL02144567.2国际发明专利一种催化湿式氧化处理高含酚废水的方法ZL01135047.4国际发明专利一种用于催化湿式氧化处理工业废水的铜基催化剂及其制备方法ZL02144566.4国际发明专利一种催化湿式氧化处理感光胶废水用催化剂及其应用ZL01103689.3国际发明专利一种处理工业废水的非贵金属催化剂及其制法201410637431.9发明专利一种甘油法制备环氧氯丙烷高盐废水的资源化利用方法ZL200410020707.5发明专利一种处理工业废水的贵金属催化剂及其制备方法和应用ZL201110427159.8发明专利TiZrO2载体和贵金属/TiZrO2催化剂及其制备与应用201210563154.2发明专利催化湿式氧化处理异噻唑啉酮废水催化剂及其制备和应用典型案例深圳市危险废物处理站有限公司于2007年投资450万元在深圳市福田区内建设了一套感光胶废水催化湿式氧化处理装置，年处理感光胶废水0.8万t,1kgCODCr经过CWAO装置后可削减0.9kgCODCr，每天可削减432kgCODCr。该项目为环保治理项目，且不会造成二次污染，环境效益显著。万华化学集团股份有限公司于2013年投资1000万元在山东省烟台市芝罘区内建设了一套高浓有机废水催化湿式氧化处理装置，年处理各种高浓有机废水1.6万t，1kgCODCr经过CWAO装置后可削减0.9kgCODCr，每天可削减864kgCODCr。该项目为环保治理项目，且不会造成二次污染，环境效益显著。天津北方食品有限公司于2015年投资1500万元在天津市津南区内建设了一套糖精生产废水催化湿式氧化处理装置，年处理糖精生产废水2.9万t，1kgCODCr经过CWAO装置后可削减0.9kgCODCr，每天可削减1200kgCODCr。该项目为环保治理项目，且不会造成二次污染，环境效益显著。北京天罡助剂有限责任公司于2015年投资800万元在河北省廊坊市内建设了一套助剂生产废水催化湿式氧化处理装置，年处理助剂生产废水2.6万t，1kgCODCr经过CWAO装置后可削减0.8k