湿式氧化法处理活性污泥的原理及应用进展课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,湿式氧化法（,WAO,）,在高温、高压下，利用氧化剂将废水中的有机物氧化成二氧化碳和水，从而达到去除污染物的目的。,适用范围广，处理效率高，极少有二次污染，氧化速率快，可回收能量及有用物料,高效、稳定的催化剂和催化湿式氧化法和加入更强的氧化剂（过氧化物）的湿式过氧化物氧化法,很有发展前途的水处理方法,湿式氧化法（WAO）在高温、高压下，利用氧化剂将废水中的有,1,WAO,技术的机理,湿式氧化去除有机物所发生的氧化反应主要属于自由基反应，共经历,诱导期、增殖期、退化期以及结束期,四个阶段,诱导期：,RH,O,2,R,HOO,（,1,）,2RH,O,2,2R,H,2,O,2,（,2,）,增殖期,:,R,O,2,ROO,（,3,）,ROO,RH ROOH,R,（,4,）,湿式氧化反应属于,自由基反应机理,WAO技术的机理湿式氧化去除有机物所发生的氧化反应主要属于自,2,退化期,:,ROOH RO,HO,（,5,）,ROOH R,RO,H,2,O,（,6,）,结束期,:,R,R R,R,（,7,）,ROO,R ROOR,（,8,）,ROO,ROO ROH,R,1,COR,2,O,2,（,9,）,退化期:ROOH ROHO,3,有机物的湿式氧化反应是通过下列自由基的生成而进行的,O,2,O,O,O,H,2,O HO,HO,RH,HO R,H,2,O,R,O,2,ROO,ROO,RH R,ROOH,首先是形成,HO,自由基，然后,HO,自由基,与有机物,RH,反应生成低级羧酸,ROOH,，,ROOH,再进一步氧化形成,CO,2,与,H,2,O,有机物的湿式氧化反应是通过下列自由基的生成而进行的首先是形成,4,为提高自由基引发的繁殖的速度，一种有效的方法是加入过渡金属化合物,RH,M,n+,R,M,(n-1)+,H,+,ROOH,M,n+,M,(n+1)+,OH,-,RO,ROOH,M,n+,M,(n-1)+,H,+,ROO,当催化剂,M,浓度过高时，由于形成下列反应又会抑制氧化反应速率，这就是反催化作用,ROO,M,(n-1),ROOM,+,为提高自由基引发的繁殖的速度，一种有效的方法是加入过渡金属化,5,湿式氧化工艺,湿式氧化工艺,6,湿式氧化处理剩余污泥的研究,湿式氧化过程中剩余污泥氧化机理分析,(1)O,2,从气相主体向气、液相界面扩散，并在气液界面处迅速达到饱和；,(2)O,2,从气液界面向液相主体扩散，并达到污泥的表面；,(3),在液相污泥的表面发生化学氧化反应，产生挥发性脂肪酸、氨基酸、,CO,2,、,H,2,O,等物质；,(4),挥发性脂肪酸、氨基酸、,CO,2,等物质扩散进入气液混合物主体,湿式氧化处理剩余污泥的研究湿式氧化过程中剩余污泥氧化机理分析,7,湿式氧化处理剩余污泥反应动力学研究,试验装置示意,湿式氧化处理剩余污泥反应动力学研究试验装置示意,8,反应动力学模型,两阶段一级反应动力学模型,反应速率方程：,m=l,，,n=0,t=0,时，,c=c,0,反应动力学模型 两阶段一级反应动力学模型反应速率方程：m=,9,不同温度下进行的湿式氧化的反应模型有,3,种：,两阶段一级反应动力学,3,种基本模式,a),初始慢速引导期接一个快速反应期；,b),没有引导期；,c),初始快速引导期接慢速反应期,不同温度下进行的湿式氧化的反应模型有3种：两阶段一级反应动,10,广义动力学模型,模型假设,假设,A,一,B,、,A,一,C,和,BC,的反应均是一级反应，,则在一个理想的釜式反应器中有：,广义动力学模型假设A一B、A一C和BC的反应均是一级反应，,11,简写为：,t=0,时，,A,0,=A,，,B=B,o,简写为：t=0时，A0=A，B=Bo,12,湿式氧化法处理活性污泥的原理及应用进展课件,13,反应动力学模型的验证,R,2,0.98,反应动力学模型的验证R20.98,14,湿式氧化处理剩余污泥的研究,因素,停留时间,温度,压力,湿式氧化处理剩余污泥的研究因素停留时间温度压力,15,温度对有机物去除效果的影响,温度对,BOD,、,COD,去除的影响,温度对,CODs/COD,，,BOD/COD,的影响,温度对有机物去除效果的影响温度对BOD、COD去除的影响 温,16,污泥中挥发分、污泥消化率随湿式氧化温度的变化,污泥中挥发分、污泥消化率随湿式氧化温度的变化,17,温度对氮、磷、,pH,、碱度变化情况的影响,污泥中,TN,，,NH,3,N,，,pH,，碱度随湿式氧化温度的变化,温度对氮、磷、pH、碱度变化情况的影响 污泥中TN，NH3,18,温度对硫变化情况的影响,温度对上清液中硫酸根浓度的影响,温度对硫变化情况的影响 温度对上清液中硫酸根浓度的影响,19,压力对湿式氧化的影响,BOD,COD,的变化曲线,压力对湿式氧化的影响 BOD,COD的变化曲线,20,CODs/COD,，,BOD,COD,变化曲线,CODs/COD，BODCOD变化曲线,21,污泥中挥发分、污泥消化率随压力的变化,污泥中挥发分、污泥消化率随压力的变化,22,压力对氮、磷、,pH,、碱度变化情况的影响,污泥中,TN,，,NH,3,N,，,pH,，碱度随氧分压的变化,压力对氮、磷、pH、碱度变化情况的影响污泥中TN，NH3N,23,压力对硫变化情况的影响,压力对上清液中硫酸根浓度的影响,压力对硫变化情况的影响 压力对上清液中硫酸根浓度的影响,24,停留时间对湿式氧化的影响,停留时间对,COD,去除情况的影响,停留时间对湿式氧化的影响停留时间对COD 去除情况的影响,25,停留时间对污泥沉淀性能的影响,停留时间对污泥沉淀性能的影响,26,优化的湿式氧化条件下，分别对化工废水剩余污泥、炼油废水剩余污泥、城市污水剩余污泥进行了湿式氧化试验,优化的湿式氧化条件下，分别对化工废水剩余污泥、炼油废水剩余,27,Thank you!,Thank you!,28,