湿式空气氧化法处理农药废水的研究

• 影响催化剂的因素是什么？
  影响催化剂的因素主要有pH值、反应周期、反应温度和压力等。
  (1)pH值的影响。图4-2和图4-3为使用不同的催化剂，在温度为204℃、压力为2MPa，反应时间为2h的条件下，起始酸度(pH值)对浓废水的湿式空气氧化的影响。无催化剂存在下，有机物分解随起始酸度而变，在较小的pH范围内，氧化作用最有效。采用H2O2/Fe2+催化系统，在pH为2.5时，氧化效果最好，比无催化剂时的COD去除率高。当用Fe2+和Cu2+催化系统时，pH对催化氧化的影响明显不同：pH达2.8以上时，影响很小，在pH为2.8-7的范围内，COD去除率很高。
  
  (2)反应周期的影响。图4-4为反应周期对COD去除率的影响。反应在温度为204℃，压力为2067kPa，pH值为7.0的条件下进行。催化剂主要影响反应初期达到较高氧化度的时间长短。
  (3)反应温度的影响。图4-5表明温度对浓废水的氧化效果影响很大。在相同的周期(2h)下，每一种催化体系都存在COD去除率随温度上升而陡增的趋势，并存在最后接近完全去除的温度范围。一次在废水处理中通过试验探索，选择出高活性的催化剂，并确定最佳的反应条件，这是WACO工艺的关键问题。
  
• 什么是气相固定床催化氧化工艺?
  该法是湿式氧化法的新发展，在反应器中进行气液分离，其中气相中主要包含有惰性气体、二氧化碳、水蒸气和有机组分，液相
  中基本是水。在反应过程中，要求在给定的温度下，总压与蒸气压的比为(1.05-1.5)：1。气相经过触媒催化、氧化、分解有机组分，其工艺流程简图如图4-6所示。
  
• 气相固定床催化氧化工艺的优点是什么？
  该工艺的优点是反应压力较低，可以减少高压容器的壁厚和压缩费用；采用气相催化氧化可以避免设备的堵塞；增加反应物同催化剂的接触，转化率较高，一般可达90%以上。
• 什么是流动床催化氧化工艺？
  固定床催化氧化工艺虽然对去除有毒物质能取得显著效果，但在实现工业化过程中还存在一些问题。如果用液相流动床的催化氧化工艺则能使催化剂与废水均匀混合，设备利用率也高，催化剂的分离回收也得到了解决。日前采用的两种方法是离子交换法和水力旋流分离法。
• 什么是离子交换法
  该工艺是把催化剂和废水均匀地混合在一起，通过高压泵连同空气一起送入反应器，在高温、高压下进行催化氧化，反应混合物经相分离，液相经冷却后，进入离子交换塔进行催化剂的分离回收。使用的催化剂为金属微粒、金属氧化物或金属络合物，使用量一般在50mg/L-1000mg/L，操作压力为0.5MPa-1OMPa，温度为150℃-300℃，反应时间一般控制在80min-120min，液相催化氧化工艺的关键是催化剂的分离回收问题。采用阳离子交换树脂有效地去除了混在废水处理液中的铜催化剂。每吨阳离子交换树脂可处理160t废水处理液，其铜离子的检出量只有1mg/L。
• 什么是水力旋流分离法?
  水力旋流分离法是把催化剂制成颗粒状，采用液-固分离的方法回收催化剂，使其循环使用。
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