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湿式空气氧化技术的发展

张捷鑫1，熊如意

（广东新大禹环境工程有限公司，广东广州510660）

［摘要］催化湿式氧化法是一种一种处理高浓度、有毒有害、生物难以降解废水的方法，近年来在
国内外都取得了快速的发展，本文论述了湿式氧化法和催化湿式氧化法的概念和发展，以及应用前景。
［关键词］高级氧化技术；湿式；氧化；难降解

WetAirOxidationTechnology

ZhangJiexin1,XiongRuyi
GuangdongXindayuEnvironmentalEngineeringCo.Ltd.,Guangzhou,510660
Abstract：Catalyticwetoxidationisakindofadealwithahighconcentrationoftoxic,bio-degradationof
wastewaterdifficulttoapproach,bothathomeandabroadinrecentyearshavemaderapiddevelopment,this
articlediscussesthewetoxidationandcatalyticwetoxidationanddevelopmentoftheconceptofandapplication
prospects．

Keywords：advancedoxidationtechnology；wet；oxidation；refractory

进入二十一世纪，随着石油、化工和制药等工业的飞速发展，进入水体的污染物数量和种类急剧增加，
这些污染物大部分具有毒性大、污染物浓度高、水质水量不稳定及营养物较多等特点。近几年，全世界都
不同程度地加大了污水治理力度，对于一些成分较简单、生物降解性较好、浓度较低的废水用组合的传统
处理方法可以解决，但对浓度高、难以生物降解的废水却很难得到彻底的处理，因此寻求新型高效、低成
本的污水处理技术是十分必要的。
湿式空气氧化（WAO）是从20世纪50年代发展起来的一种适用于处理高浓度、有毒、有害、生物
难降解废水的高级氧化技术[1]。WAO是指在高温（150~350℃）和高压（0.5~20MPa）条件下，以空气或纯
氧为氧化剂，将污染物在液态存在下氧化分解为无机物或小分子有机物的化学过程。在WAO过程中，加
入适宜的催化剂，可使反应在更温和、更短的时间内完成，这就有了催化湿式空气氧化（CWAO）。CWAO
是一种特殊的WAO技术，可以在低温度和低压力状态下发挥普通WAO同样的功效，且反应速度更快，反
应时间缩短，成本降低，因而受到广泛关注。

1WAO技术的研究和发展概况

最早的WAO研究工作始于美国。1958年F.J.Zimmermann[2]首次采用WAO处理造纸黑液废水，在反应
温度为150~350℃，压力为5~20Mpa条件下，废水COD降解率达90%以上。Zimpro公司在20世纪60年
代建立了几个大型WAO工厂来处理城市废水油渣，在加热条件下加快油渣脱水，并使油渣彻底氧化。20
世纪70年代在欧洲约有90家工厂采用WAO处理石油、化工、制药工业废水、城市污泥、活性炭再生和
垃圾渗滤液等。20世纪90年代有25家Zimpro单元被出售用于乙烯厂废碱液的氧化。

[收稿日期]
[作者简介]张捷鑫（1979~），男，广东梅州，硕士研究生，工程师，从事污水处理工程
在20世纪70年代，出现了催化湿式空气氧化（CWAO）技术。CWAO因其特有的优点，自70年代以
后CWAO很快在美国、日本、欧共体等国家得到广泛深入的研究[3]。目前应用于CWAO中的催化剂主要
包括过渡金属及其氧化物、复合氧化物和盐类，根据催化剂的状态可分为均相和非均相催化剂。由于均相
催化剂存在回收难等弱点，所以如今非均相催化剂是CWAO技术的研究热点[4]。DoPont公司在1950年发
表的第一项专利中，以Mn-Zn-Cr氧化物为主体催化剂，可以在120~200℃内有效净化工业废水及河流污染
[5]。近几十年已研究了几种类型的非均相催化剂，先是载体型或非载体型的金属氧化物及至后来载体型的
贵金属催化剂[6]。后者活性相一般不易失活且对多种污染物的催化活性更高，特别是乙酸和氨。在日本，

自20世纪80年代中期以来已发展了3种CWAO体系，沉积在TiO2或TiO-ZrO2载体上的非均相催化剂使
CWAO技术可以氧化2种难处理的化合物乙酸和氨，处理后的水可以直接排放或再利用。
WAO作为新型的废水处理技术仍处于不断的改进和完善中，尤其在国外的一些大型水处理公司通过优
化筛选更为高效的催化剂来提高水处理效率、降低处理成本。最近在ETHZurich的基础上研制了一项改进
的WAO工艺，用于碳和氮难处理化合物的预处理