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纬纶环保BBEC催化湿式氧化CWO技术概览

更新时间:2019-03-25 09:08 来源:纬纶环保 作者: 阅读:1831 网友评论0

湿式氧化(wetairoxidation,简称WO)是指在高温(125-320℃)和高压(0.5-20MPa)条件下,以空气中的氧气为氧化剂,将废水中的有机物氧化分解为无机物或小分子有机物的过程。2O世纪7O年代以来,在传统WO技术基础上发展起来的催化湿式氧化(catalyticwetairoxidation,简称CWO)技术,它是在高温、高压以及催化剂条件下,利用氧气或空气作为氧化剂,将废水中的溶解态或悬浮态的有机物或还原态的无机物,催化氧化生成CO2、N2和水等无机物和小分子有机物,并同时脱臭、脱色及杀菌消毒,从而达到净化处理废水的目的。该技术应用于石油石化、化工等行业产生的废碱液等高浓度、成分复杂且难以生物降解废水的治理技术,该技术具有净化效率高、不产生二次污染、占地面积小等特点。

在我国,高浓度有机废水的综合治理一直未得到根本解决,尤其是对难生物降解的高浓度化工工业有机废水的治理更为困难。这类废水的COD浓度高,而且含有多种生物毒害物质,成分较为复杂,其BOD5/COD值很低,远小于业界公认的较难生化值0.3和不易生化值0.25。传统的污水生化法处理已经不能满足其需要,难降解高浓度有机废水的高效处理已成为国内污水处理行业亟待解决的难题之一。北京纬纶环保BBEC通过技术引进结合自主创新,研发出具有自主知识产权的催化湿式氧化CWO处理系统,攻克该系统所涉及的催化剂制备、设备制造、设备防腐、材料选择、工艺系统优化等关键技术难题。

BBEC的催化湿式氧化CWO技术背景

北京纬纶华业环保科技股份有限公司(BeijingBiotechinaEnvironmentCorp.,Ltd,简称BBEC)于2008年起在借鉴国内外WO/CWO技术基础上,致力于WO/CWO技术的自主研究、开发与应用,是为数不多的将催化剂应用于催化湿式氧化技术的公司之一,其研发WO/CWO技术已成功应用于化工、炼油等化生产过程。同时通过与清华大学等技术团队进行产学研合作,强化催化剂研发。经过多年的研发试验,BBEC成功研发了各种新型催化剂,并掌握了催化剂的核心生产技术。公司现拥有一套30吨/年的催化剂生产线。在研发过程中,BBEC自主开发一套处理规模为200L/d的CWO自动化连续评价装置,迄今一共完成了四十余项不同行业不同类型的高浓度废液评价试验,获取了各种废液最宜的处理工况条件,为工程化设计提供基础数据;同时通过对废碱液、高含硫废水、氨氮污水、丙烯酸及酯类高浓度废水、垃圾渗滤液等具有代表性的高浓度有机废水进行试验研究,获得了关键参数的控制方法。
 

BBEC催化湿式氧化工艺路线:

催化湿式氧化工艺流程如图1所示。

 

催化湿式氧化CWO工艺主要技术特点如下:

1、能够在短时间内将污染物彻底分解处理成为简单无害的无机物,处理水达到排放标准;

2、没有SOx、NOx等有害二次污染气体产生,不产生污泥;

3、污染物去除率高:CODcr≥95%、NH3-N≥97%、T-CN≥99%、挥发酚≥99%;

4、处理对象范围广,适用于不同行业、不同废水的处理,被广泛用于处理各类高浓度有机废水,绝大多数工业有机废水、生活废弃物及污泥等的处理均适用;

5、对高浓度氨氮废水的处理有特效;

6、由于操作温度和压力较高,系统对自动化控制的要求高,运行操作采用自动化控制(温度、压力,空气量、反应时间);

7、装置紧凑,工程占地面积小,约为常规生物法的10%~20%;

8、与传统的生物处理方法不同,不受气侯条件限制;

9、能量回收,当反应物达到一定浓度时可以回收能量—即系统的反应热可以用来加热进料,系统中排出的热量可以用来产生蒸汽或加热水,反应放出的气体可以用来产生机械能或电能等;

10、CWO技术可独立应用,也可以与其它生化、化学、物理等处理方法组合应用;

11、CWO技术要求在高温高压的条件下进行,进水或其中间产物往往为有机酸,故对设备材料的要求较高,因此系统的一次性投资高;

12、使用的催化剂一般为重金属或贵金属催化剂,其成本较高。

BBEC催化湿式氧化CWO技术优势:

与其他同行业同类技术相比具有以下优势:

1、多年发展和优化的技术沉淀背景

BBEC的CWO技术起源于日本,此项技术在日本已于70年代开始大规模应用,至今已有近五十年的应用经历,并在多个行业领域得到充分的优化和发展。BBEC的CWO技术有扎实的基础,经历十余年的研发及应用,可解决国内、国外绝大部分难处理高浓度废液。

2、为工程项目提供准确数据的中试试验评价装置

国内高浓度废水水质千差万别,水质的差别导致处理的效率各有不同。BBEC拥有自己的连续试验评价装置,能够通过试验确定合适的反应温度、停留时间、是否添加催化剂等关键的技术参数,为工程项目提供坚实有力的设计基础。

3、自主的催化剂生产能力

催化剂是CWO技术的核心之一,通过加入适宜的催化剂,能够降低反应所需的温度和压力,提高氧化分解能力,缩短反应时间,减少设备腐蚀,降低设备的制造投资和运行成本,提高废水的处理效率。BBEC拥有一条自主生产催化剂的生产线,能够根据项目需求提供适合的催化剂。

4、坚持优质的工程选择

BBEC秉承高标准的工程设计理念,在CWO技术应用于工程项目时,优选高品质的供应商,选用高规格的设备、材料、控制仪表等,能够适应化工生产环境的严苛要求,保障装置的安全、稳定、长周期运行。



 

BBEC催化湿式氧化技术定位以及应用领域

催化湿式氧化处理系统对高浓度、生化难降解有机废水的处理效果较好。在石化炼油碱渣废水、丙烯酸废水、硫化染料废水、高浓度焦化废水、化学合成香料废水、垃圾渗滤液、制药废水、造纸黑液、糖蜜废水、衣糠酸废水、烤胶废水、农药废水和天然香料废水处理中均适用。
 


 

纬纶环保自主研发的CWO催化剂——BBEC-WL001型催化剂

CWO催化湿式氧化法是在传统的湿式氧化法处理工艺中,加入适宜的催化剂以降低反应所需的温度与压力,提高氧化分解能力,缩短反应时间及降低成本。BBEC-WL001型催化剂是BBEC研制的专门用于高浓度有机废水催化湿式氧化处理的催化剂,同时也是BBEC催化湿式氧化技术(CWO)处理废水的配套产品。目前纬纶环保已经拥有催化剂以及载体制造配方,并已经实现了量化生产,分别建成了催化剂30t/a和载体60t/a的生产线,能够长期制造、供应CWO专用催化剂和载体,在满足国内外客户的需求的同时,以扩大生产规模或者进行新产品的开发。






 

BBECCWO中试试验评价结果

催化湿式氧化CWO中试装置对评价各类工业废水的评价结果下图所示。

石化炼油碱渣废水(CODcr)的处理效果石化炼油碱渣废水(酚)的处理效果

 

 









BBEC催化湿式氧化技术对焦化废水、造纸废水、制药废水、制糖废水化工废水以及化学制药废水COD去除率均达到99%以上,而农药废水和香料废水较难处理,COD去除率仅达到60%~70%左右。而对相应的氨氮处理,其氨氮去除率均达到98%以上,处理效果非常理想,如图8所示。



 

自2009年以来BBEC通过催化湿式氧化CWO中试装置对各类工业废水做了相应评价,并整理成了相应的报告。主要具有代表性的专利如下:

1、高含硫废水及碱渣废液综合处理装置(专利号ZL2005201451264)

2、一种高氨氮水的处理工艺(专利号ZL201010210946.2)

3、垃圾渗滤液处理工艺专利(专利号ZL201019114086.x)

4、一种用于污泥处理的催化湿式氧化反应器(201320101140.9)

5、一种煤焦油污水处理方法(201110427345.1)

6、一种低浓度含氰废水的处理方法及系统(201110351289.8)



北京纬纶华业环保科技股份有限公司既注重工程设计、工程项目实施以及工程运行维护,同时重视催化剂的研究开发与应用。公司依靠自己的团队,为WO/CWO技术从小试、中试到工艺包设计,工程设计、工程实施、工程运行和维护等提供一套完整“一条龙”服务。为广大客户们提供净化并回收利用高浓度有机废水的最佳解决方案。
 


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