【海川化工科技前沿】中国煤科10大创新成果-02煤化工污泥绿色高效原位处置技术装备研发及应用

煤化工产业耗水量大，产生的废水有机污染物浓度高，水处理过程产生大量有毒有害污泥，采用处理效果好、运行费用低、工艺稳定的废水和污泥处理方式，实现煤化工废水与污泥同步“零排放”，是煤化工发展的自身需求和外在要求。

污泥是污水处理后的产物，主要特性是含水率高，有机物含量高，容易腐化发臭，且颗粒较细，比重较小，呈胶状液态。煤化工污水污泥中含有大量有机物，如苯、氯酚、多氯联苯、多氯二苯并呋喃和多氯二苯并二恶英等，同时存在寄生虫卵、病原微生物等，处理不当易造成环境二次污染。

目前，针对以煤化工污泥为代表的有毒工业有机污泥，因含有毒有机污染物，常规的厌氧或好氧消化处理效果不佳，通常通过焚烧或干化后焚烧的处理办法，但会产生废气二次污染，增加处理难度，且工艺繁琐、成本高。

湿式氧化技术具有应用范围广、处理效率高、无二次污染、可回收有用物料等优点，是目前处理难降解有机污染物的先进氧化技术，但利用湿式氧化处理污泥在国内处于研究阶段，尚未有工程案例报道。

                               
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湿式氧化技术及原理

湿式氧化技术（Wet Air Oxidation，WAO）是在高温高压条件下，以空气或氧气为氧化剂，将有机物在液相环境下氧化为CO₂、H₂O或小分子有机物的方法。WAO工艺目前已经在高浓度工业废水处理领域得到广泛的工程应用。

在处理有机物和有毒污染物浓度高的废水污泥时，湿氧化与替代处理技术相比，具有显著的能耗优势。在处理前无需脱水步骤（如焚烧、干化、热解）即可实现与热处理相当的体积缩减，反应过程能耗更低。与传统燃烧或热处理不同，在湿氧化过程中，废气中的一氧化碳、氮氧化物和硫氧化物含量较低，蒸汽和二氧化碳是尾气中的含量最高的组分。

目前湿式氧化技术在污泥处置领域的工程应用鲜有报道，主要原因是污泥含固率相较于废水较高，容易造成管路和泵阀的堵塞，并且污泥流态特征导致输送、氧化反应、换热效率都与废水有较大差异。

中煤科工集团杭州研究院有限公司（简称杭州研究院）首先开发了污泥热水解耦合催化湿式氧化处理工艺，在热水解工艺段使污泥破壁分解，释放出污泥微生物细胞中的胞内有机污染物，改善污泥流化特性。在催化氧化段，通过新型双功能催化剂将有机污染物高效氧化降解并释放出大量热能，出料通过闪蒸和高效换热器进行热量深度回收，污泥热水解耦合催化湿式氧化处理工艺路线如图1所示。

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(出处: 海川化工论坛)