湿式催化氧化技术（CWAO）凭借其在高温、高压条件下，能通过催化剂高效降解高浓度、难降解有机污染物的特性，广泛应用于工业高风险废水处理及特定固废 / 危废处置场景，尤其适用于常规生化工艺难以处理的 “三高”（高 COD、高毒性、高盐度）废水。以下是其核心应用场景分类及典型案例：
一、化工行业：高毒性、复杂组分废水处理
化工行业废水常含苯系物、杂环化合物、卤代烃、硝基化合物等难降解成分，且毒性强，直接生化处理易导致微生物中毒，CWAO 可作为预处理或深度处理单元，降低毒性、提升可生化性。
1. 煤化工废水
- 废水特性：COD 浓度高，含酚类、氰化物、吡啶、喹啉等，且含盐量高，生化降解难度极大。
- CWAO 应用：采用Ru/Al₂O₃ 或 MnO₂-CeO₂/ZrO₂，在 200-280℃、4-8MPa 条件下，可将酚类去除率提升至 99% 以上，氰化物降解率＞99.5%，COD 去除率达 80%-90%，同时将废水 B/C 比从 0.1-0.2 提升至 0.35-0.45，为后续生化处理创造条件。
- 典型案例：国内某煤制甲醇项目采用 CWAO 预处理气化废水，处理后废水可直接进入 A/O 生化系统，最终出水 COD 稳定低于 50mg/L，满足《煤化工工业污染物排放标准》（GB 16171-2012）。
2. 染料 / 颜料废水
- 废水特性：含偶氮染料、蒽醌染料、重金属，色度高、COD 高，且部分染料具有抗生化性。
- CWAO 应用：采用CuO-ZnO/Al₂O₃，在 180-240℃、3-6MPa 条件下，可破坏偶氮键、蒽醌环等稳定结构，色度去除率＞99%，COD 去除率 75%-85%，同时将重金属离子转化为稳定氧化物，后续通过沉淀去除。
- 优势：避免传统吸附法产生 “饱和吸附剂危废” 的二次污染问题，处理流程更简洁。
二、制药行业：高浓度母液、废溶剂处理
制药行业产生的废水含高浓度有机中间体、溶剂及抗生素残留，COD 常达 10000-100000mg/L，且具有生物毒性，CWAO 是少数能直接降解此类废水的技术之一。
1. 化学合成药母液
- 典型废水：某头孢类抗生素生产母液，COD=80000mg/L，含苯甘氨酸、7-ACA 等中间体，B/C 比＜0.1，生化处理完全无效。
- CWAO 方案：采用Pd-Pt/TiO₂，在 240-280℃、6-10MPa 条件下，通过贵金属高活性催化 O₂生成・OH，彻底分解有机中间体，COD 去除率达 92% 以上，最终出水 COD＜6000mg/L，可进入后续 “蒸发浓缩 + 焚烧” 处置，或进一步通过高级氧化降至排放标准。
2. 中药提取废水
- 废水特性：含多糖、鞣质、木质素等大分子有机物，COD=5000-15000mg/L，可生化性差（B/C=0.2-0.3），传统厌氧 - 好氧工艺处理效率低。
- CWAO 应用：采用活性炭负载 Fe-Mn（非金属 - 金属复合催化剂），在 160-200℃、2-4MPa 条件下，利用活性炭吸附 + Fe-Mn 催化氧化协同作用，COD 去除率达 70%-80%，B/C 比提升至 0.4-0.5，后续生化处理可实现达标排放。
三、石油化工 / 炼化行业：含油、含硫废水处理
石油化工废水含原油、重油、硫化物（S²⁻、HS⁻）、挥发酚等，具有 “油 - 水 - 固” 乳化特性，常规隔油、气浮工艺难以彻底处理，CWAO 可同时实现 “除油 + 降 COD + 脱硫”。
1. 炼油厂含硫废水
- 废水特性：S²⁻浓度 500-5000mg/L，COD=3000-10000mg/L，含酚、硫醇等有毒物质，直接排放会导致水体酸化、生物死亡。
- CWAO 应用：采用CeO₂-MnO₂/ZrO₂（耐硫催化剂），在 220-260℃、5-7MPa 条件下，Ce 元素可抑制 Mn 离子溶出，同时增强催化剂抗硫中毒能力，S²⁻被氧化为 SO₄²⁻（去除率＞99%），酚类降解率＞98%，COD 去除率 85%-90%，处理后废水可回用于循环水系统。
2. 油田采出水
- 废水特性：含原油、聚丙烯酰胺、盐类，COD=2000-8000mg/L，需处理后回注地层。
- CWAO 应用：采用蜂窝陶瓷负载 Cu-Ni（过渡金属催化剂），蜂窝结构利于乳化油破乳和传质，在 180-220℃、3-5MPa 条件下，原油去除率＞99%，COD 去除率 75%-85%，处理后水满足油田回注水标准（含油量＜10mg/L，COD＜500mg/L）。
四、固废 / 危废处置：渗滤液、污泥脱水液处理
CWAO 不仅适用于液态废水，还可处理高浓度半固态 / 液态危废，如垃圾焚烧飞灰渗滤液、危险废物脱水液等，此类废液常因 “浓度极高 + 毒性极强” 被列为 “危废”，常规处理难度极大。
1. 垃圾焚烧飞灰渗滤液
- 废液特性：COD=10000-50000mg/L，含二噁英、呋喃、重金属（Pb、Cd、Hg）及高浓度 Cl⁻（5000-20000mg/L），属于 HW18 类危废，直接处置风险高。
- CWAO 应用：采用Ru-Ir/TiO₂（抗氯贵金属催化剂），Ir 元素可增强催化剂抗 Cl⁻中毒能力，在 280-320℃、8-12MPa 条件下，二噁英降解率＞99.9%，重金属被氧化为稳定氧化物，COD 去除率达 90%-95%，处理后废液可进入危废焚烧炉进一步处置，或通过深度处理达标排放。
2. 化工污泥脱水液
- 废液特性：化工污泥脱水后产生的滤液，COD=20000-80000mg/L，含未降解的农药中间体、染料残渣，毒性强，生化处理完全无效。
- CWAO 应用：采用均相 - 非均相复合催化剂，在 200-240℃、4-6MPa 条件下，既保留 Fe²⁺的高催化活性，又避免金属离子溶出，COD 去除率达 85%-92%，处理后废液体积减少 60%-70%，可降低后续焚烧处置成本。
五、其他特殊场景：高盐、高氨氮废水处理
对于高盐、高氨氮的工业废水，常规生化工艺因 “盐抑制”“氨氮毒性” 失效，CWAO 可在降解有机物的同时，将氨氮氧化为 N₂或 NO₃⁻。
典型案例：农药厂高盐高氨氮废水
- 废水特性：COD=15000mg/L，NH₃-N=2000mg/L，NaCl 浓度 = 50000mg/L，含有机磷农药中间体（如甲基对硫磷）。
- CWAO 应用：采用Pt-Rh/Al₂O₃（贵金属催化剂），在 260-300℃、7-9MPa 条件下，有机磷彻底降解为 PO₄³⁻（去除率＞99%），氨氮被氧化为 N₂，COD 去除率达 88%-93%，盐类可通过后续蒸发结晶回收。
总结：CWAO 应用场景的核心特征
湿式催化氧化技术的应用场景需满足以下核心条件：
- 废水 / 废液为高浓度难降解类型；
- 含有毒有害成分，常规工艺难以处理或易产生二次污染；
- 对处理效率要求高，且可接受一定的高温高压运行成本。
随着催化剂技术的进步，CWAO 的应用成本正逐步降低，未来有望在更多工业高风险废水处理领域实现规模化推广。
来源：viane
发布时间：2025-08-25
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