3.4.3处理含酚废水

含酚废水具有广泛的来源，如焦化废水、煤气化废水、石油化工废水、高分子材料生产废水。制药农药生产等行业也产生大量的高浓度含酚废水。一般的国家标准规定的水体中含酚的最高允许浓度极低(我国饮用水水体≤0.002mg/L，美国≤0.001mg/L)，因此含酚废水的治理是一项具有普遍重要性的课题。目前传统的处理技术均存在各种各样的问题：萃取法达标困难，溶剂消耗量大；吸附法要求程度较高的预处理，吸附剂价格昂贵；化学氧化法处理效果好，但氧化剂费用很高。相比之下，采用湿式氧化处理含酚废水具有较好的应用前景：出水处理效果稳定，可生化性好，不太高的进水浓度可以处理后直接排放；当进水浓度极高可以辅以生化法。国内张秋波、唐受印等做了大量研究，结果如表3-2所示。国内学者采用湿式成型法制备了Ru/ZrO₂-CeO₂颗粒催化剂，对乙酸和苯酚进行湿式氧化，研究反应条件对苯酚氧化过程中COD去除的影响，并对催化剂的稳定性进行评价。结果表明，向CeO₂中添加Zr能提高催化剂抗热性能，使用湿式成型法能降低熔烧温度，两者都可以提高比表面积和催化剂活性。Ru/ZrO₂-CeO₂催化湿式氧化苯酚的COD去除率随着反应温度的升高、压力的增大和催化剂使用量的增加而升高，最优反应条件为温度150℃，压力3MPa，催化剂用量35g/L。在110h的动态试验中，COD和苯酚的去除率高于90%，催化剂具有较高活性和良好的稳定性。

李祥等以多壁碳纳米管(MWNTs)作为催化剂，在间歇反应装置中开展了催化湿式氧化苯酚和苯胺的活性和稳定性研究，并采用SEM和TEM对MWNTs的结构进行表征。结果表明，MWNTs2B在湿式氧化反应中是高活性、稳定性的催化剂。在160℃，215MPa，苯酚和苯胺的浓度分别为1000mg/L和2000mg/L，催化剂投加量为1.6g/L条件下，MWNTs-B催化湿式氧化苯酚试验中，反应120min，苯酚和COD去除率分别为100%和86%；相同条件下，湿式氧化苯胺试验中，反应120min，苯胺和COD的去除率分别为83%和68%。MWNTs表面的官能团是MWNTs具有高催化活性的重要原因。

表3-2 湿式氧化处理含酚废水

3.4.4 处理污泥

随着现代化城市的日益发展，各种废水的排放量迅速递增，使城市污水厂的污水处理趋向中型和大型化的集中处理，而如何使伴随污水处理而产生的大量活性污泥得到合理有效的处理，对于水处理工作者而言，具有重要的现实意义。

湿式氧化法在处理高浓度有机废水方面已受到了广泛重视并有了长足的发展，考虑到活性污泥从物质结构方面与高浓度有机废水十分相似，因此，若将该技术成功运用于城市污水厂活性污泥的处理，将会具有广泛的应用前景。经试验研究发现，活性污泥经湿式氧化后，可生化性能得到显著提高，例如在温度180℃、混合压力5.0MPa、反应20min时，流出液的B/C值可从反应前的26%增大到40%以上。

目前已经开展了很多催化湿式氧化城市污泥的试验研究，例如制备催化剂Cu-Fe-Co-Ni-Ce/Y-Al₂O₃，在温度180℃、搅拌转速600r/min、常温当量氧分压110MPa、催化剂添加量810g/L的最佳工艺条件下，反应90min的污泥COD去除率可达72.6%，Cu²⁺溶出量为19.2mg/L；反应30min，污泥固相中95.5%的有机物消解，30min沉降比从94.4%降至81.4%，抽滤后含水率可下降至59.2%，体积减量94.4%。此外，污泥的催化湿式氧化处理工艺具有一定的“资源化”前景。催化湿式氧化技术在处理焦化废水、造纸废水、厨余垃圾的应用中也显示了其优越性。

3.4.5处理垃圾渗滤液

随着世界经济和人口的发展，城市垃圾的产生量持续增加。由于价格低廉，卫生填埋成为城市垃圾处理的通常做法。填埋的垃圾在雨水渗入及内在生物作用下，会产生大量的渗滤液。渗滤液中含有大量的污染物质，包括可吸附有机卤素、重金属、有机氯、苯酚、氨氮等物质。渗滤液中的污染物质不加以处理就排入自然水体，将对自然水体产生严重污染。但是由于垃圾渗滤液的水质复杂，污染物浓度高，处理难度很大，采用湿式氧化处理垃圾渗滤液COD去除率可达80%～99%。文献报道国内采用Ru/活性炭做催化剂，垃圾渗滤液COD 8000mg/L，NH3-N1000mg/L，酚类1000mg/L，对COD的去除效率可达89%，对NH3-N的去除效率可达62%，对酚类的去除效率可达99.6%；利用催化湿式氧化的成套技术及装置处理COD和氨氮浓度较高的垃圾渗滤液，在270℃、9MPa的条件下，反应40min～60min后，COD和氨氮的去除率达99%以上，处理水中CODcr低于150mg/L，氨氮低于0.5mg/L，且脱色除臭效果良好；采用催化湿式氧化(CWAO)技术，以Co/Bi为催化剂，随着反应温度的升高对垃圾渗滤液中氨氮(NH4-N)的降解能力逐渐增强。

根据催化湿式氧化处理垃圾渗滤液的小试工艺条件以及实验参数，可初步估算该工艺的投资费用和运行费用。与其他处理工艺进行比较，催化湿式氧化工艺处理垃圾渗滤液具有良好的应用价值。利用催化湿式氧化工艺降解垃圾渗滤液，能将垃圾渗滤液中高浓度的有机质和氨氮迅速氧化降解，使各项污染指标达到排放标准，且该技术占地面积小，不产生二次污染，具有很好的环境效益和社会效益。

文章来源：《水处理新技术、新工艺与设备》

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