湿式催化氧化残留物是什么
Author:viane
Date:2025-09-11
湿式催化氧化(CWAO)的核心是将废水中的高浓度难降解有机物氧化分解为无害或低毒小分子物质,但受反应条件、催化剂活性、废水成分复杂性等因素影响,无法实现 100%“完全矿化”,因此会产生一定的残留物。这些残留物的类型和性质与原废水成分、工艺参数直接相关,主要可分为以下 4 类:

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一、未完全氧化的有机残留物

这是 WCO 残留物中最主要的类型,源于部分难降解有机物(如含多环、杂环、长链结构的化合物)未被彻底矿化,仅转化为小分子有机中间体。常见种类包括:


  • 低分子有机酸:如乙酸、甲酸、丙酸、草酸等;
  • 醇 / 醛 / 酮类:如甲醇、甲醛、丙酮等(;
  • 少量未降解母体有机物:若反应条件不足或催化剂活性下降,原废水中的部分难降解成分可能未被完全氧化,残留于出水。


示例:处理含酚废水时,若 WCO 反应不充分,出水可能残留少量苯酚及乙酸、甲酸,但 COD 通常已从数万 mg/L 降至数千甚至数百 mg/L,且生物毒性大幅降低。

二、催化剂相关残留物

CWAO 工艺中,催化剂可能因磨损、溶出或中毒产生少量残留物,需重点关注其对后续处理的影响:


  • 催化剂载体碎片:非均相催化剂多以 Al₂O₃、TiO₂、活性炭、分子筛为载体,若反应器内流体冲刷过强或载体机械强度不足,可能产生微米级载体碎片,随出水排出;
  • 活性组分溶出物:若反应体系 pH 异常或温度过高,催化剂中的活性金属可能发生少量溶出,以离子形式残留。
    注意:优质工业催化剂会通过 “掺杂改性”或 “涂层固定” 降低溶出率,溶出量通常符合《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)中重金属限值;
  • 催化剂中毒沉积物:废水中的硫、重金属或高沸点有机物可能吸附在催化剂表面形成 “中毒层”,若中毒层脱落,会以固态颗粒形式成为残留物。


三、无机残留物

原废水中含有的无机成分在 CWAO 过程中几乎不参与氧化反应,会全部残留于出水,主要包括:


  • 无机盐类:如 Cl⁻、SO₄²⁻、NO₃⁻、Na⁺、K⁺、Ca²⁺等;
  • 氧化生成的无机产物:部分含氮、含硫有机物会被氧化为无机氮、无机硫,例如含苯胺废水氧化后可能残留 NH₄⁺,含硫酚废水氧化后生成 SO₄²⁻;
  • 惰性固体杂质:若原废水含少量悬浮固体,且预处理不彻底,这些惰性固体会随出水残留。


四、其他微量残留物

  • 氧化剂残留:若工艺中采用纯氧或双氧水作为氧化剂,且投加过量、反应不充分,可能残留微量 O₂(溶于水)或 H₂O₂;
  • 缓蚀剂 / 助剂残留:若为缓解设备腐蚀添加了缓蚀剂,或为调节 pH 添加了酸碱,未反应的微量缓蚀剂或酸碱会残留。


关键总结:残留物的 “危害性” 与处理逻辑

CWAO 残留物的核心特点是 “低毒、易处理”—— 相比原废水的高浓度、高毒性有机物,残留物多为小分子有机物或无机盐,生物毒性大幅降低,因此工业中常将 WCO 作为预处理单元 ,后续通过 “生物处理+ 深度处理” 进一步去除残留物,最终实现达标排放或回用。




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