湿式氧化/WAO技术工艺和设备
1 Zimpro工艺(应用最广泛的WAO流程)20世纪30年代提出,40年代开始实验室研究,1950年首次正式工业化
废水和压缩空气混合后流经热交换器,物料温度达到一定要求后,废水从下向上流经反应器,废水中有机物被氧化,同时反应释放出的热量使混合液体的温度继续升高。
反应器内流出的液体温度、压力均高,在热交换器内被冷却,然应过程中回收的热量用于提供大部分废水的预热。冷却后的液体经过压力控制阀降压后,液体在分离器分离为气、液两相。
此工艺的反应器是鼓泡塔式反应器,内部处于完全混合状态,在反应器的轴向和径向完全混合,因而没有固定的停留时间。
2 Wetox工艺(4~6个连续搅拌小室组成的阶梯水平式反应器)
Wetox工艺
T:480~520K, P:4.0MPa左右,t:30~60min
工艺是由Fassell和Bridges在20世纪70年代设计成功的,
主要特点是每个小室内都增加了搅拌和曝气装置,因而有力地改善了氧气在废水中的传质情况。
应用:Wetox工艺适用于有机物的完全氧化降解或作为生物处理的预处理过程,广泛应用于处理炼油、石油化工废液,如含氰废液、酸性污水,氯化含油污泥,含氨、氧废液等,也可用于电镀、造纸、钢铁、汽车工业等的废液处理。
缺点:使用机械搅拌的能量消耗、转动轴的高压密封问题、维修问题;反应器水平放置占地地物大
3 Vertech工艺(深井反应器)
组成:由一个垂直在地面下1200~1500m的反应器及两个管道组成,内管为入水管,外管为出水管。
操作条件:井的深度在1200~1500m之间,反应器底部的压力在8.5~11MPa,反应器内的温度可达550K,停留时间约为1h。
优点:高压可以部分由重力转化,减少了物料进入高压反应器所需要的能量。
缺点:深井的腕蚀;反应器长,停留时间长。
4.Kenox工艺(带有混合和超声波装置的连续循环反应器)
原理:废水和空气进入反应器后,先在内筒体内流动,之后从内、外筒体间流出反应系统。
内筒体内的混合装置便于废水和空气的接触。超声探测装置安装在反应器的上部,利用超声辐射的空化效应在一定范围内瞬间产生高温和高压,加速反应进行
操作条件:T在473~513K之间,P在4.1~4.7MPa之间,t为40min。高压可以部分由重力转化,减少了物料进入高压反应器所需要的能量。
缺点:使用机械搅拌能耗过高、高压密封易出现问题、设备维护较难。
5.Oxyjet工艺
组成:系统主要由喷射流混合器和反应器组成。
优点:经射流装置作用,使液体形成细小的液滴,实际上产生大量气液雾混合物,大大强化了传质面积,反应停留时间大大被缩短。
例:氧化苯酚的工作T为413~453K,停留时间为2.5s,苯酚的降解率为20%~502%。
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