污水濕式氧化處理背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和對(duì)乙烯、丙烯需求量的日漸增長(zhǎng)，作為烯烴生產(chǎn)原料的石腦油、輕柴油 等資源面臨著越來(lái)越嚴(yán)重的短缺局面。非石油資源生產(chǎn)烯烴的化工路線開(kāi)始受到普遍的重視。 甲醇制烯烴(MTO)工藝是一種以煤基或天然氣基合成的甲醇為原料生產(chǎn)低碳烯烴的化工技術(shù)， 其工藝技術(shù)的完善對(duì)保障低碳烯烴穩(wěn)定供給具有重要意義。MTO工藝在生成輕烯烴產(chǎn)品的同時(shí)副產(chǎn)約56%的水，另外還有少量油類物質(zhì)產(chǎn)生。這部分油類物質(zhì)和水存在著有機(jī)物濃度高、 成分復(fù)雜、高毒、難生物降解等特點(diǎn),傳統(tǒng)的方法達(dá)不到廢水的處理要求。

濕式催化氧化法是近20多年發(fā)展起來(lái)的一種高效處理高濃度有機(jī)廢水的先進(jìn)環(huán)保技術(shù), 是對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)氧化法的改進(jìn)和強(qiáng)化。它利用催化劑的催化作用,加快氧化反應(yīng)速度,提高氧 化反應(yīng)效率。利用此法處理高濃度難降解有機(jī)廢水,可得到較好的處理效果,因此引起了國(guó)內(nèi) 外環(huán)保工作者的廣泛重視。對(duì)這方面的研究十分活躍,新技術(shù)、新催化劑、新工 藝不斷被開(kāi)發(fā)出來(lái),濕式催化氧化法成為有競(jìng)爭(zhēng)力的新技術(shù),應(yīng)用前景十分廣闊,研究開(kāi)發(fā)濕 式催化氧化法對(duì)MTO廢水的處理具有巨大的現(xiàn)實(shí)意義 。

污水催化濕式氧化(catalytic wet Process of coking waste water)焦化污水處理工藝中深度凈化污水的一種方法。污水在加溫加壓并保持液相狀態(tài)下，與空氣混合，通過(guò)催化劑作用，水中的污染物被氧化分解，轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)。

催化濕式氧化工藝是在濕式氧化法(即齊默爾曼法)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，20世紀(jì)70年代，日本大阪煤氣公司等采用催化濕式氧化法處理焦化污水取得成功。提高了COD和氮氮的去除率，并相繼于80年代初完成了半工業(yè)性試驗(yàn) 。

濕式催化氧化處理污水的裝置(圖 1)其特征在于：包括廢水處理罐(1)、氧化劑儲(chǔ)罐(2)、 高壓泵(3)、預(yù)熱器(4)、電加熱器(5)、濕式催化氧化反應(yīng)器(6)、凈化水儲(chǔ)罐(7)；所述廢水處理罐(1)和氧化劑儲(chǔ)罐(2)的出口并聯(lián)至高壓泵(3)進(jìn)口，高壓泵(3)出口連 接至預(yù)熱器(4)進(jìn)口，預(yù)熱器(4)出口連接至電加熱器(5)進(jìn)口，電加熱器(5)出口連 接至濕式催化氧化反應(yīng)器(6)進(jìn)口，濕式催化氧化反應(yīng)器(6)出口連接至預(yù)熱器(4)的加 熱液進(jìn)口，預(yù)熱器(4)的加熱液出口連接至凈化水儲(chǔ)罐(7)進(jìn)口，凈化水儲(chǔ)罐(7)出口連 接至外部 。

濕式催化氧化處理污水的方法其特征在于：污水進(jìn)入廢水收集罐，與氧化劑儲(chǔ)罐中 的氧化劑充分混合后，通過(guò)高壓泵通入預(yù)熱器，經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱后，打入電加熱器內(nèi)，被加熱 到指定溫度的污水進(jìn)入填有催化劑的濕式催化氧化反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行氧化分解反應(yīng)，經(jīng)過(guò)一定反 應(yīng)時(shí)間催化氧化處理后的水，反饋到預(yù)熱器內(nèi)，加熱預(yù)加熱器內(nèi)的初始污水后進(jìn)入凈化水儲(chǔ) 罐后排出 。

濕式氧化反應(yīng)塔(reactor of wet oxidation process)是指苯醌二磺酸法中用濕式氧化法處理焦?fàn)t煤氣脫硫脫氰廢液，生成硫酸銨的主要設(shè)備 。

濕式氧化反應(yīng)塔結(jié)構(gòu)如圖1所示 。

2100433B

污水妥善處理率概況

污水收集和處理通常是受制于地方的，州的和聯(lián)邦的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。污水工業(yè)源往往需要專門的治療過(guò)程（見(jiàn)工業(yè)廢水處理）。

污水處理通常包括三個(gè)階段，稱為一級(jí)，二級(jí)和三級(jí)處理。

• 一級(jí)處理：將污水中的固體垃圾、油、沙、硬粒以及其他可沉淀的物質(zhì)清除。整個(gè)過(guò)程純粹為機(jī)械運(yùn)作。

• 過(guò)濾

• 沉降：沉降池內(nèi)的污泥可以用來(lái)發(fā)酵，制造甲烷，發(fā)酵后的污泥可作肥料。

• 羽化：加入石灰與磷反應(yīng)，以免它們成為海中藻類的養(yǎng)份。

• 二級(jí)處理：將污水中的有機(jī)化合物分解為無(wú)機(jī)物。

• 滴濾池：水經(jīng)過(guò)生物薄膜，分解水中的有機(jī)物

• 曝氣：水會(huì)加入大量氧氣，幫助水中的細(xì)菌和真菌進(jìn)行有氧分解。

• 消毒：加入氯氣或臭氧，或經(jīng)紫外光照射。

• 三級(jí)處理

• 沙濾

• 經(jīng)過(guò)活性碳，化解毒素。

• 利用微藻生物清除重金屬。

典型的生活污水處理廠常包含兩級(jí)處理過(guò)程，即一、二級(jí)處理。污水經(jīng)市政管網(wǎng)收集進(jìn)入處理廠，由隔柵過(guò)濾去除其中較大的固體物，如泥沙、紙張、塑料等，然后進(jìn)入第一級(jí)沉淀池（稱為預(yù)沉池、一沉池）。污水在預(yù)沉池中停留數(shù)小時(shí)，待其中固體污染物沉降后，進(jìn)入二級(jí)生物化學(xué)處理反應(yīng)池。視采用處理手段的不同，反應(yīng)池可以為好氧型曝氣池、或厭氧型生物濾池（滴濾池）等。一般來(lái)說(shuō)，好氧反應(yīng)的處理量大，適合大中型城市采用。在曝氣池中大量通入空氣以促進(jìn)好氧細(xì)菌生長(zhǎng)。細(xì)菌以水中有機(jī)污染物為食，大量增長(zhǎng)后形成污泥狀懸浮物。此時(shí)將污水引入第二級(jí)沉淀池，將細(xì)菌和其他微生物為主的污泥沉降。運(yùn)營(yíng)良好的二級(jí)生化污水處理廠，處理后的污水在視覺(jué)、嗅覺(jué)上可以達(dá)到與清水相近。