濕式氧化法處理活性污泥的原理及應(yīng)用進展課件

濕式氧化法（WAO）

在高溫、高壓下，利用氧化劑將廢水中的有機物氧化成二氧化碳和水，從而達到去除污染物的目的

。

適用范圍廣，處理效率高，極少有二次污染，氧化速率快，可回收能量及有用物料

高效、穩(wěn)定的催化劑和催化濕式氧化法和加入更強的氧化劑（過氧化物）的濕式過氧化物氧化法很有發(fā)展前途的水處理方法1WAO技術(shù)的機理

濕式氧化去除有機物所發(fā)生的氧化反應(yīng)主要屬于自由基反應(yīng)，共經(jīng)歷誘導(dǎo)期、增殖期、退化期以及結(jié)束期四個階段

誘導(dǎo)期：RH＋O2→

R·＋HOO·

（1）2RH＋O

→

2R·＋H

O2

2

2

增殖期:R·＋O2→

ROO·ROO·＋RH

→ROOH＋R·（3）（4）（2）濕式氧化反應(yīng)屬于2自由基反應(yīng)機理（5）（6）3

退化期:ROOH

→

RO·＋HO·ROOH

→

R·＋RO·＋H2O

結(jié)束期:R·＋R·

→

R－RROO·＋R·

→

ROOR（7）（8）ROO·＋ROO·

→

ROH＋R1COR2＋O2（9）

有機物的濕式氧化反應(yīng)是通過下列自由基的生成而進行的

O2

→

O·＋O·O·＋H2O→

HO·＋HO·RH＋HO·

→

R·＋H2OR·＋O2→

ROO·ROO·＋RH·

→R·＋ROOH首先是形成HO·自由基，然后HO·自由基與有機物RH反應(yīng)生成低級羧酸ROOH，ROOH再進一步氧化形成CO2與H2O4

為提高自由基引發(fā)的繁殖的速度，一種有效的方法是加入過渡金屬化合物RH＋Mn+

→R·＋M(n-1)+＋H+ROOH＋Mn+→M(n+1)+

＋OH-

＋RO·ROOH＋Mn+→M(n-1)+＋H+＋ROO·

當催化劑M濃度過高時，由于形成下列反應(yīng)又會抑制氧化反應(yīng)速率，這就是反催化作用ROO·＋M(n-1)→＋ROOM+5濕式氧化工藝6濕式氧化處理剩余污泥的研究7

濕式氧化過程中剩余污泥氧化機理分析O2從氣相主體向氣、液相界面擴散，并在氣液界面處迅速達到飽和；O2從氣液界面向液相主體擴散，并達到污泥的表面；在液相污泥的表面發(fā)生化學(xué)氧化反應(yīng)，產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸、氨基酸、CO2、H2O等物質(zhì)；揮發(fā)性脂肪酸、氨基酸、CO2等物質(zhì)擴散進入氣液混合物主體濕式氧化處理剩余污泥反應(yīng)動力學(xué)研究

試驗裝置示意8反應(yīng)動力學(xué)模型

兩階段一級反應(yīng)動力學(xué)模型反應(yīng)速率方程：m=l

，n=0t=0時，[c]=[c0]9

不同溫度下進行的濕式氧化的反應(yīng)模型有3種：310種兩基階本段模一式級反應(yīng)動力學(xué)a)初始慢速引導(dǎo)期接一個快速反應(yīng)期；

b)沒有引導(dǎo)期；c)初始快速引導(dǎo)期接慢速反應(yīng)期

廣義動力學(xué)模型

模型假設(shè)假設(shè)A一B、A一C和B—C的反應(yīng)均是一級反應(yīng)，則在一個理想的釜式反應(yīng)器中有：11

簡寫為：t=0時，[A0]=[A]，[B]=[Bo]1213反應(yīng)動力學(xué)模型的驗證R2≥0.9814濕式氧化處理剩余污泥的研究因素停留時間溫度壓力15

溫度對有機物去除效果的影響溫度對BOD、COD去除的影響16溫度對CODs/COD，BOD/COD的影響污泥中揮發(fā)分、污泥消化率隨濕式氧化溫度的變化17溫度對氮、磷、pH、堿度變化情況的影響污泥中TN，NH3—N，pH，堿度隨濕式氧化溫度的變化18溫度對硫變化情況的影響溫度對上清液中硫酸根濃度的影響19

壓力對濕式氧化的影響B(tài)OD,COD的變化曲線20CODs/COD，BOD／COD變化曲線21污泥中揮發(fā)分、污泥消化率隨壓力的變化22壓力對氮、磷、pH、堿度變化情況的影響污泥中TN，NH3—N，pH，堿度隨氧分壓的變化23壓力對硫變化情況的影響壓力對上清液中硫酸根濃度的影響24

停留時間對濕式氧化的影響停留