濕式催化氧化技術(shù)的研究進(jìn)展

更新時(shí)間：2012-03-29 11:26 來源：河北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版) 作者: 閱讀：4138

摘要：濕式催化氧化法是在濕式氧化法基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種能在較溫和的條件下，處理高濃度、有毒、有害、生物難降解污染物的有效的高級氧化方法．本文概述了濕式催化氧化法的基本概念、反應(yīng)機(jī)理與動(dòng)力學(xué)、分類以及在廢水治理中的應(yīng)用．

關(guān)鍵詞：濕式催化氧化；濕化氧化；催化劑；廢水治理

中圖分類號：X 132 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1000—1565(2004)03—0326—06

有機(jī)化工廢水具有濃度高、毒性大、生物難以降解等特點(diǎn)，使得傳統(tǒng)的生化處理工藝受到嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，因此人們開始研究其他(預(yù))處理方法，以提高廢水的可生化性(或直接處理達(dá)標(biāo))．

濕式(空氣)氧化技術(shù)(Wet Air Oxidation簡稱wAO)是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來的一種處理高濃度、有毒、有害、生物難降解廢水的有效手段．它通常需要在高溫(150～350℃)和高壓(0．5～20 MPa)條件下，以空氣或者純氧為氧化劑，將污染物氧化降解[1]．廢水經(jīng)該法處理后，可生化性大大提高，甚至可將有機(jī)物直接礦化成二氧化碳和水等無機(jī)物．該法對高濃度廢水的處理可以回收能量，比較經(jīng)濟(jì)；濕式氧化法作為一種破壞污染物的方法，也有其致命的弊端，使得其在實(shí)際應(yīng)用中受到限制[2-3]：1)通常在高溫高壓的條件下，對設(shè)備材質(zhì)要求高，且無法實(shí)現(xiàn)資源化，是一種消極的治污方法，這樣投資運(yùn)行的費(fèi)用很高；2)對多氯聯(lián)苯、小分子羧酸以及含氮化合物的去除效果不好．

20世紀(jì)70年代，出現(xiàn)的濕式催化氧化法(wet Catalytic～r oxidation簡稱wCAo)是對傳統(tǒng)的濕式氧化法的改進(jìn)．通過加入催化劑，降低了反應(yīng)的活化能，從而使得反應(yīng)能在更加溫和的條件下和更短的時(shí)間內(nèi)完成．濕式催化氧化法在日本和歐美等國家已有工業(yè)化的應(yīng)用，相關(guān)的研究報(bào)道也很多，而在國內(nèi)這方面的研究近年來才得到人們的重視．目前，對這種技術(shù)的研究仍主要集中在催化劑的開發(fā)，以及催化氧化機(jī)理的探討和動(dòng)力學(xué)模型的建立．

1 濕式催化氧化法及其反應(yīng)機(jī)理與反應(yīng)動(dòng)力學(xué)

濕式催化氧化法是在傳統(tǒng)的濕式氧化體系中加入催化劑，這樣就降低了苛刻的反應(yīng)條件，提高了氧化劑的氧化能力，縮短了反應(yīng)時(shí)間，從而降低了投資運(yùn)行成本．通常按照催化劑的存在形態(tài)的不同，可分為均相濕式催化氧化法和非均相濕式催化氧化法．

隨著對濕式催化氧化法研究的不斷深入，人們開始注意到對氧化劑的改進(jìn)．發(fā)現(xiàn)Fenton試劑具有反應(yīng)快，反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點(diǎn)，但氧化劑的利用率很低，處理成本高．然而結(jié)合濕式氧化法的優(yōu)勢，形成了一種低溫低壓濕式催化氧化法，又稱為濕式過氧化氫氧化法．也就是用強(qiáng)氧化劑雙氧水代替了空氣或氧氣，這樣所需的壓力為0．1～0．6 MPa，溫度小于180℃[4_6]。

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