申请日2012.12.28
公开(公告)日2013.04.17
IPC分类号C02F1/74
摘要
本发明涉及环境保护有机废水处理技术领域，具体涉及一种催化湿式氧化处理高浓度COD废水的装置及方法，其特征在于，以过渡金属盐作为反应催化剂，在反应体系中采用气液混合器，实现氧化性气体的循环利用，反应在温度110～150℃和氧气分压0.25～1MPa下进行，反应时间1.5~2.5小时，氧气与污水在标准状态下体积比为(10～15)∶1，催化剂的投加量按过渡金属离子摩尔数与污水体积之比为0.006～0.06mol/L。所述过渡金属盐为硫酸铜、硫酸高铁、硫酸亚铁、硫酸锰或醋酸钴中的一种。与现有技术相比，本发明的优点是：反应条件温和，反应温度降低，气体分压下降，污水COD去除率可达到90%以上。
1.一种催化湿式氧化处理高浓度COD废水的装置，包括反应器、氧气源、 减速阀和温控器，其特征在于，在反应器的一侧设有气液混合器，反 应器的底部通过管路与磁力泵入口相连，磁力泵出口经管路与气液混 合器的进水口相连，氧气源经管路与气液混合器的进气口相连，气液 混合器的出口与反应器的循环口相连。
2.根据权利要求1所述一种催化湿式氧化处理高浓度COD废水的装置，其 特征在于，所述反应器顶端设有气体返回通道。
3.一种催化湿式氧化处理高浓度COD废水的方法，其特征在于，以过渡金 属盐作为反应催化剂，在反应体系中采用气液混合器，实现氧化性气 体的循环利用，反应在温度110～150℃和氧气分压0.25～1MPa下进行 ，反应时间1.5～2.5小时，氧气与污水在标准状态下体积比为(10～ 15)∶1，催化剂的投加量按过渡金属离子摩尔数与污水体积之比为0 .006～0.06mol/L。
4.根据权利要求1所述一种催化湿式氧化处理高浓度COD废水的方法，其 特征在于，所述过渡金属盐为硫酸铜、硫酸高铁、硫酸亚铁、硫酸锰 或醋酸钴中的一种。
说明书
一种催化湿式氧化处理高浓度COD废水的装置及方法
技术领域
本发明涉及环境保护有机废水处理技术领域，具体涉及一种催化湿式 氧化处理高浓度COD废水的装置及方法。
背景技术
随着石油化工、造纸、印染、制药等工业大迅速发展，废水中难降解 有机化合物种类日益繁多，使得这些废水呈现出污染物种类多、结构 复杂、COD浓度高、毒性大、难生物降解成分多等特点，对人类健康和 自然界的生态系统形成巨大威胁。因此，这类高浓度工业有机废水的 净化处理问题已成为国内外环保领域中的难题之一，越来越受到人们 的关注。按照党中央、国务院要求，“十二五”期间化学需氧量总量 按指标削减是必须完成的约束性指标，必须千方百计确保完成。在这 样一种社会历史环境下，开发一种新技术处理高浓度难降解有机废水 具有十分重要的意义。
催化湿式氧化技术(Catalytic Wet Oxidation)对于许多高浓度、 生物难降解的污染物有着很好的处理效果。该技术与其它传统化学氧 化处理废水 技术相比，具有效率高、无二次污染等突出的优点。但该 技术存在的最大问题是：氧化反应条件要求苛刻，必须在高温(150- 350℃)和高压(2-25Mpa)条件下进行，并且目前大多数的实验研究 都采用高压反应釜作为反应器，通过机械搅拌桨或是磁力搅拌实现气 液混合，很难真正实现气液充分混合，同时也导致在降低温度压力情 况下无法达到较高的去除率，COD去除率仅能达到60%左右，这些都使 得该项技术的应用和推广受到了极大地限制。因此，如何降低工艺要 求，促使反应可以在温和条件下实现同时保证较高的处理效率显得尤 为重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种催化湿式氧化处理高浓度COD废水的装置及 方法，克服现有技术的不足，解决催化湿式氧化反应条件苛刻的问题 ，使反应得以在较温和工况条件下实现，同时进一步提高污染物处理 效率。
为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种催化湿式氧化处理高浓度COD废水的装置，包括反应器、氧气源、 减速阀和温控 器，在反应器的一侧设有气液混合器，反应器的底部通过管路与磁力 泵入口相连，磁力泵出口经管路与气液混合器的进水口相连，氧气源 经管路与气液混合器的进气口相连，气液混合器的出口与反应器的循 环口相连。
所述反应器顶端设有气体返回通道。
一种催化湿式氧化处理高浓度COD废水的方法，以过渡金属盐作为反应 催化剂，在反应体系中采用气液混合器，实现氧化性气体的循环利用 ，反应在温度110～150℃和氧气分压0.25～1MPa下进行，反应时间1. 5～2.5小时，氧气与污水在标准状态下体积比为(10～15)∶1，催化 剂的投加量按过渡金属离子摩尔数与污水体积之比为0.006～0.06mol /L。
所述过渡金属盐为硫酸铜、硫酸高铁、硫酸亚铁、硫酸锰或醋酸钴中 的一种。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1)通过在反应体系内增加气 液混合器，使得污水和氧化性气体得到充分混合，并且实现了气体的 循环利用，同时使反应条件趋于温和，反应温度降低至110～150℃， 气体分压下降至0.25～1MPa，污水COD去除率可达到90%以上。
2)能有效地对石油化工以及制药等行业排放的高浓度、难降解、有毒 有害废水进行无害化处理，本发明对于早日实现催化湿式氧化处理废 水的工业化具有非常重要的意义，具备良好的市场前景。