Hvad er vådoxidation?
Vådoxidation er en kemisk proces til fjernelse af organiske forurenende stoffer fra spildevandsstrømme. Processen involverer opvarmning af det forurenede vand til høje temperaturer og indsprøjtning af luft ved høje tryk. Reaktioner af luft med forurenende stoffer oxiderer dem til almindelige gasser som kuldioxid, som senere adskilles fra vandstrømmen.
At indføre luft ved lavere tryk i vandstrømme skaber en agitationseffekt, men selv ved højere temperaturer reagerer luften kun delvist med organiske forurenende stoffer. At hæve trykket over det kritiske punkt for vand, hvor vandmolekyler hverken er flydende eller damp, skaber en enkelt fase, når luften indføres. Luften reagerer meget godt med de organiske materialer, og et senere trin, hvor trykket reduceres, fjerner enhver resterende luft og de gasser, der dannes ved reaktionen.
Vand har et kritisk punkt, en temperatur og et tryk, over hvilket damp og væske ikke kan ses som separate faser. Dette kritiske punkt er ca. 3206 psia (221 bar) og 705 ° F (374 ° C). Over dette punkt er vand kendt som en superkritisk væske, og våde oxidationsreaktioner forekommer ofte ved disse forhold.
En alternativ proces, der tillader anvendelse af lavere temperaturer og tryk, udføres med en katalysator. Affaldsstrømmen presses med luft og ledes over en passende katalysator, der kan variere afhængigt af forureningerne. En katalysator hjælper den kemiske reaktion mellem luften og organiske materialer, men forbruges eller ødelægges ikke af reaktionen. Katalytiske vådoxidationsreaktioner kan forekomme under underkritiske forhold, hvilket kan reducere driftsomkostninger og bruge kar med lavere trykklassificering.
Konstruktionsmaterialer til reaktorerne og tilhørende udstyr, der bruges til vådoxidation, skal vælges omhyggeligt. Høje temperaturer kan svække mange metaller, hvilket kan kompromittere deres styrke til at indeholde de nødvendige tryk. Nogle organiske forurenende stoffer skaber sure forbindelser under reaktionen, og mange metaller er ikke egnede til korrosionsbeskyttelse. Under opvarmet luft kan oxideres og svækkes materialer, der bruges til fugemasse og pakninger, og der skal udvises omhu for at vælge inerte materialer, der kan modstå de svære driftsforhold.
På grund af det høje tryk og temperaturer, der er nødvendige for vådoxidationsreaktioner, kan forvarmning af luft- og spildevandsstrømme forbedre energieffektiviteten. Der kan anvendes varmevekslere, der bruger væskerne med høj temperatur, der forlader reaktoren til at forvarme luft- og vandstrømmene. Ekstra varme kan opstå fra reaktionen af luft med de organiske stoffer, og anvendelse af denne varme kan reducere driftsomkostningerne for systemet.