濕式氧化法處理高濃度農化廢水的運行現狀

孫偉

摘 要：空氣濕式氧化法（WAO）是近年來發展起來的一種高級氧化法，主要處理高濃度、有毒有害、難生物降解的廢水。現有一套200噸/天的濕氧裝置處理高濃度難降解廢水，以空氣為氣源，在反 應 溫度：260～280℃，反 應 壓力：8MPa，停 留 時間：2.0 h的條件下CODcr去除率達到40%，BOD5/CODcr達到0.6，可生化性有了很大的提高。

關鍵詞：空氣濕式氧化（WAO）；高濃度廢水；去除率；可生化性

空氣濕式氧化技術（wet air oxidation，簡稱WAO）是治理高濃度有機廢水的先進技術，該技術的主要原理是在一定壓力（3～8MPa）和溫度（200～280℃）下，以空氣中的氧氣為氧化劑，廢水中污染物在管式反應器中發生氧化降解反應，一定條件下，廢水中的含C、N、S、P 等有機物可氧化生成 CO 2、H 2 O 及 N 2、SO 4 2-、PO 4 3- 等無害物質 [1]。

輝豐農化在咪鮮胺、氟環唑、抗倒酯、烯酰嗎啉、辛酰溴苯腈原藥合成中產生

十余股高濃度、高毒性、難降解廢水，常規處理方法難以有效治理。韓玉英[2]等人采用催化濕式氧化處理吡蟲啉廢水發現COD去除率達到95.5%；賓月景[3]等處理染料中 間體 H-酸溶液COD去除率大于90%；楊民[4]等處理堿渣廢水，CODcr的去除率達到78%，硫的去除率達到99%，BOD5/CODcr超過0.8；楊民，王賢高[5]等采用催化濕式氧化工藝處理綠源公司農藥中間廢水，在4.2MPa，245℃，空速為2.0h-1，V（空氣）：V（H2O）=300的反應條件下，廢水的COD去除率可達到91.3%，BOD5/COD>0.5；借鑒以上文獻，針對上述高濃廢水特點，特委托沈陽化工研究院設計工程有限公司設計采用濕式氧化技術對輝豐公司高濃度廢水進行處理，希望在去除部分COD的同時，顯著改善廢水可生化性。

1、工藝參數

1.1處理能力

設計處理能力：200噸/天

1.2進水指標

pH=6～9，CODcr≤88000mg/L，Cl-≤80000 mg/L，三乙胺≤5000mg/L

1.3反應參數

反 應 溫度：260～280℃，反 應 壓力：8MPa，停 留 時間：2.0 h。

2實際運行情況

2.1處理水量及去除率

該裝置投產至今已運行6個多月時間，平均每天處理量為150噸/天，以8月運行數據繪制下圖

2.2每日能耗情況

①平均每天處理水量：150噸/天

②電費：8400元/天

③天然氣費用：7098元/天

④噸水處理費用：（8400+7098）/150=103.3元/噸

2.3可生化性提高情況

原水因鹽分較高，所以在好氧生化實驗前采用蒸餾法對廢水進行脫鹽，用脫鹽后的廢水進行好氧生化實驗。做兩組實驗：取兩只1L的量筒作為好氧反應器，并分別編號為1#、2#，分別用原水和經過濕氧處理后的廢水做生化實驗，初始濃度均配成CODcr=500mg/L，曝氣24H后，靜置30min，進行換水，并逐步提高進水濃度，通過檢測CODcr分析廢水可生化性，具體實驗數據如下：

由表2-3-1和圖2-3-2可以看出：

①原水生化實驗B/C平均在0.3～0.4之間，且在進水CODcr提高到800mg/L時，B/C陡然下降到0.18不到，說明CODcr≥800mg/L時微生物受到抑制，該濃度是微生物所能承受的最高進水濃度；

②經過濕氧處理后的廢水再做生化實驗B/C穩定在0.5～0.6之間，進水濃度可以達CODcr=1460mg/L；

③兩組實驗數據比較可以發現：經過濕氧處理后的廢水生化性有很大的提升，進水濃度也有很大的提高。

3.結論

濕式氧化工藝在反應溫度：260～280℃，反應壓力：8MPa，停留時間：2.0h處理輝豐農化公司高濃度難降解廢水時，CODcr去除率達到30～40%，生化實驗中CODcr進水濃度從800mg/L提高到1460mg/L，BOD5/CODcr從0.3提高到0.6左右，運行能耗：102.3元/噸。

從以上數據可以看出，濕式氧化工藝對廢水的可生化性有很大的提高，但運行成本較高，催化濕式氧化工藝值得大力研究和推廣。

參考文獻

[1] 楊少霞，馮玉杰，萬家峰，蔡偉民.濕式催化氧化技術的研究與發展概況[J].哈爾濱工業大學學報，2002，34（2）：541～544.

[2] 韓玉英，趙彬俠等.催化濕式氧化吡蟲啉農藥廢水的研究[J].工業催化，2005，13[2]：43～46.

[3] 賓月景，蔣展鵬等.催化濕式氧化催化劑及處理技術研究[J ].環境科學，1999，20（2）：42 - 44.

[4] 楊民，杜書等.催化濕式氧化處理堿渣廢水的研究 [J ].環境工程，2001，19（1）：13 - 15.

[5] 楊明，王賢高，杜鴻章，孫承林.催化濕式氧化處理農藥廢水的研究[J].工業水處理，2002，22（4），35～36

（作者單位：江蘇輝豐生物農業股份有限公司）