什么是超臨界水氧化法
為克服以上不足,自70年代以來,研究人員在傳統(tǒng)的濕式氧化基礎(chǔ)上采取了一系列改進(jìn)措施。為降低反應(yīng)溫度和壓力,同時提高處理效果,出現(xiàn)了使用高效、穩(wěn)定的催化劑和催化濕式氧化法(Catalytic Wet Air Oxidation, CWAO)和加入更強(qiáng)的氧化劑(過氧化物)的濕式過氧化物氧化法(Wet Peroxide Oxidation, WPO)。為徹底去除一些WAO難以去除的有機(jī)物,還出現(xiàn)了將廢液溫度升至水的臨界溫度以上,利用超臨界水的良好特性來加速反應(yīng)進(jìn)程的超臨界水氧化法(Supercritical Water Oxidatiom,SCWO)。
超臨界水氧化技術(shù)是80年代中期由美國學(xué)者M(jìn)odell提出的一種能夠徹底破壞有機(jī)物結(jié)構(gòu)的新型氧化技術(shù)。其原理是在超臨界水的狀態(tài)下將廢水中所含的有機(jī)物用氧化劑迅速分解成水、二氧化碳等簡單無害的小分子化合物。
作為目前正在蓬勃發(fā)展的超臨界流體技術(shù)的一種,SCWO技術(shù)同超臨界色譜技術(shù)和超臨界提取技術(shù)一樣,因具有很大的發(fā)展?jié)摿Χ鴤涫荜P(guān)注。美國能源部會同國防部和財政部于1995年召開了第一次超臨界水氧化研討會,討論用超臨界水氧化技術(shù)處理政府控制污染物。美國國家關(guān)鍵技術(shù)所列的六大領(lǐng)域之一"能源與環(huán)境"中還著重指出,最有前途的處理技術(shù)是超臨界水氧化技術(shù)。
如今,在歐、美、日等發(fā)達(dá)國家,超臨界水氧化技術(shù)得到了很大進(jìn)展,出現(xiàn)了不少中試工廠以及商業(yè)性的SCWO裝置。1985年,美國的Modar公司建成了一第一個超臨界水氧化中試裝置。該裝置處理能力為每天950L含10%有機(jī)物的廢水和含多氯聯(lián)苯的廢變壓器油,各種有害物質(zhì)的去除率均大于99.99%。
1995年,在美國Austin建成一座商業(yè)性的SCWO裝置,處理幾種長鏈有機(jī)物和胺。處理后的有機(jī)碳濃度低于5×10-6,氨的濃度低于1×10-6,其去除率達(dá)99.9999%。同時,在Austin還在籌建一座日處理量為5t多的市政污泥的SCWO處理工廠。這些污泥因其所含的物質(zhì)種類太多而無法用常規(guī)方法處理。這個裝置也將被用于處理造紙廢水和石油煉制的底渣。
在日本亦已建起一座日處理廢物1 的實(shí)驗(yàn)性的中試工廠,主要用于研究。而在德國,由美國MODEC公司為包括拜耳公司在內(nèi)的德國醫(yī)藥聯(lián)合體設(shè)計的SCWO工廠已自1994年開始運(yùn)行,處理能力為5~30t有機(jī)物/d。總的看來,發(fā)達(dá)國家,尤其是美國對SCWO技術(shù)非常重視,投入了很大的精力,對這項(xiàng)技術(shù)也非常有信心,工業(yè)規(guī)模的裝置不斷興建。
在我國,超臨界水氧化技術(shù)尚處于起步階段,研究較晚,尚未有工程應(yīng)用報道,但從長遠(yuǎn)角度看,超臨界水氧化作為一種新型的環(huán)境污染防治技術(shù),必將由于其所具有的反應(yīng)速度快,分解效率高等突出優(yōu)勢,在不久的將來得到廣泛應(yīng)用。
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