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污泥湿式氧化工艺
没有结局 2024-06-15 22:03:30
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没有结局 2024-06-17 10:39:28

01湿式氧化的处理指标——氧化度

湿式氧化对污泥中所含有机物及还原性无机物的去除效果,用氧化度表示:氧化度=[(湿式氧化前的COD值-湿式氧化后的COD值)/湿式氧化前的COD值]×100%

02湿式氧化的反应温度、压力与时间

在1atm下,水的沸点是100℃,要氧化有机物是不可能的。湿式氧化必须在高温、高压下进行,所用的氧化剂为空气中的氧气或纯氧、富氧空气。

湿式氧化

湿式氧化是在高温、高压下,以压缩空气作为氧化剂,氧化污泥中的有机物及还原性物质。由于必须保证在液相中进行,温度高则氧化速度快,氧化度也高,但若压力不随之增加,使大量氧化反应热被消耗于蒸发水蒸气,造成液相固化(即水分被全部蒸发),无法保持“湿式”。因此反应温度高,压力也相应要高。

反应温度低于200℃时,反应速率缓慢,反应时间再长,氧化度也不会提高。反应温度为230~374℃时,反应时间约1h即可达到氧化平衡,继续延长反应时间,氧化度几乎不再增加。

03湿式氧化工艺的分类

根据湿式氧化所要求的氧化度、反应温度及压力的不同,湿式氧化可分为以下3种。

湿式氧化

1)高温、高压氧化法

反应温度为280℃,压力为10.5~12MPa,氧化度为70%~80%,氧化后残渣量很少,氧化分离液的BOD5为4000~5500mg/L,COD为8000~9500mg/L,NH3-N为1400~2000mg/L,氧化放热量大,可以由反应器夹套回收热量(蒸汽)发电,但设备费用高。

2)中温、中压氧化法

反应温度为230~250℃,压力为4.5~8.5MPa,氧化度为30%~40%,不需要辅助燃料,设备费较低,但氧化分离液的浓度高,BOD5为7000~8000mg/L。

3)低温、低压氧化法

反应温度为200~220℃,反应压力为1.5~3MPa,氧化度低于30%,设备费更低,需要辅助燃料,残渣量多,氧化分离液BOD5高。

04湿式氧化的应用特性

湿式氧化包括水解、裂解和氧化等过程。在污泥湿式氧化过程中污泥中部分有机物被氧化,从沉淀物中转移到污泥上清液,经湿式氧化后,灭菌率高,污泥脱水性能极佳。

从20世纪60年代美国出现工业化应用以来,截至1979年,世界各地共建造了200多座采用湿式氧化工艺的污水和污泥处理厂。城市污水厂剩余污泥通过湿式氧化处理,COD去除率可达70%~80%,不溶性挥发固体的去除率可达80%~90%,处理温度250~300℃。

湿式氧化

湿式氧化优点主要有:a.适应性强,难生物降解有机物可被氧化;b.具有良好的灭菌效果,可达到完全杀菌;c.反应在密闭的容器内进行,无臭,管理自动化;d.反应时间短,仅约1h,好氧与厌氧微生物难以在短时间内降解的物质如吡啶、苯类、纤维、乙烯类、橡胶制品等,都可被炭化;e.残渣量少,仅为原污泥的1%以下,脱水性能好,分离液中NH3-N含量高,有利于生物处理。

湿式氧化缺点主要有:a.设备需用耐压不锈钢制造,造价昂贵,需要专门的高压作业人员管理;b.高压泵与空压机电耗大,噪声大(一套湿式氧化设备的噪声总强度相当于70~90个高音喇叭);c.热交换器、反应塔必须经常除垢,前者每个月用5%硝酸清洗1次,后者每年清洗1次;d.反应物料在高压氧化过程中,产生的有机酸与无机酸,对反应器壁有腐蚀作用;e.需要有一套气体的脱臭装置。

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