超臨界水氧化是通過(guò)氧化作用將有機(jī)物完全氧化為清潔的H2O、CO2 和N2等物質(zhì)，S、P等轉(zhuǎn)化為最高價(jià)鹽類穩(wěn)定化，重金屬氧化穩(wěn)定固相存在于灰分中。超臨界水氧化(Supercritical Water Oxidation，簡(jiǎn)稱SCWO)技術(shù)的原理是以超臨界水為反應(yīng)介質(zhì)，經(jīng)過(guò)均相的氧化反應(yīng)，將有機(jī)物快速轉(zhuǎn)化為CO2、H2O、N2和其他無(wú)害小分子。超臨界水氧化技術(shù)在工業(yè)廢水處理、清潔生產(chǎn)以及工業(yè)應(yīng)用方面治理效果良好，而且具有一定的環(huán)保功能。本文將重點(diǎn)介紹超臨界水樣技術(shù)在廢水處理中的具體應(yīng)用。

　　1、超臨界水氧化技術(shù)的工藝流程

　　圖1為超臨界水氧化的工藝流程圖，整個(gè)工作過(guò)程為：將等待處理的廢水，通過(guò)高壓泵加壓的方式進(jìn)行壓力的設(shè)定，壓力要在水的臨界壓力之上，然后再通過(guò)加熱器進(jìn)行加熱到一定的溫度，達(dá)到水的臨界溫度，添加氧化劑，在超臨界水氧化反應(yīng)器中進(jìn)行氧化。當(dāng)處理的廢水中含有的有機(jī)物在超臨界的條件下發(fā)生混合，成為了均一相，將會(huì)在反應(yīng)器中迅速的發(fā)生反應(yīng)，并將反應(yīng)器中的有機(jī)污染物進(jìn)行分解，分解成小的分子產(chǎn)物。通過(guò)超臨界水氧化反應(yīng)器處理的廢水，通過(guò)換熱器進(jìn)行熱量的回收，然后進(jìn)行分離處理，達(dá)標(biāo)后可以進(jìn)行排放，再根據(jù)生產(chǎn)的過(guò)程，根據(jù)需要進(jìn)行回收使用。超臨界水氧化技術(shù)與傳統(tǒng)的廢水處理技術(shù)相比，處理的效率快，反應(yīng)時(shí)間迅速，氧化的效果較好;可以保持自然的反應(yīng)，當(dāng)有機(jī)物濃度達(dá)到2%時(shí)，反應(yīng)器仍然可以進(jìn)行自由運(yùn)行，這樣的運(yùn)行方式能夠節(jié)約水資源，并且還可以進(jìn)行回收利用;在密封的容器中進(jìn)行廢水處理，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染;應(yīng)用范圍非常廣泛，能夠?qū)λ械挠袡C(jī)廢氣進(jìn)行處理;處理的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用面積較小，在工業(yè)應(yīng)用中能夠降低場(chǎng)地占用，節(jié)省成本，維修成本低，具有較好的經(jīng)濟(jì)性;還可以對(duì)高濃度的二氧化碳進(jìn)行收集，實(shí)現(xiàn)資源再利用。

　　2、超臨界水氧化技術(shù)在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用

　　2.1 超臨界水氧化技術(shù)處理芳香族有機(jī)物廢水

　　使用超臨界水氧化技術(shù)對(duì)不同的廢水進(jìn)行處理，比如水中含有苯酚的廢水，研究結(jié)果表明，超臨界水氧化反應(yīng)能夠在很短的是時(shí)間內(nèi)達(dá)到95%以上的脫酚率[6];隨著反應(yīng)溫度的升高，轉(zhuǎn)化率也會(huì)隨之升高;在同樣的反應(yīng)條件下，硝基苯的轉(zhuǎn)化率沒(méi)有苯酚的轉(zhuǎn)化率高，停留時(shí)間的變化會(huì)對(duì)硝基苯的轉(zhuǎn)化率有所影響。隨著反應(yīng)溫度和壓力的不斷增加，停留時(shí)間越長(zhǎng)，則苯酚的去除效果越好，去除率越高;超臨界水氧化能夠讓苯酚在很短的時(shí)間內(nèi)就可以達(dá)到95%以上的去除率，而且苯酚氧化中間所產(chǎn)生的產(chǎn)量非常少;使用超臨界水氧化對(duì)二硝基重氮酚廢水進(jìn)行處理，在最佳的條件反映下，溫度為600℃，時(shí)間不能超過(guò)3min，能夠達(dá)到99%的去除效果，通過(guò)色度除去效果為100%。使用連續(xù)反應(yīng)裝置能夠有效地證明使用超臨界水氧化技術(shù)可以很好的處理高質(zhì)量的含苯胺廢水，同時(shí)也能夠分解小分子化合物。

　　2.2 超臨界水氧化在含氮有機(jī)廢水中的應(yīng)用

　　在化工領(lǐng)域中，有很多含氮的有機(jī)廢物，比如尿素廢水、硝基苯廢水等，這類廢水難以講解，而且在處理時(shí)較為困難，如果處理不達(dá)標(biāo)就進(jìn)行排放，將會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，處理含氮的有機(jī)廢物是環(huán)境保護(hù)的重要工作之一，通過(guò)超臨界水氧化技術(shù)能夠快速的解決這種廢水處理問(wèn)題。在超臨界水氧化的過(guò)程中含氮的有機(jī)物會(huì)產(chǎn)生氨，氨會(huì)在氧化劑的作用下形成小分子化合物，比如NO、NO2等。尿素廢水在高溫823.2K的條件下，經(jīng)過(guò)3min的反應(yīng)，有機(jī)氮的去除率能夠達(dá)到95%;硝基苯廢水在390℃高溫的條件下，經(jīng)過(guò)10min的反應(yīng)，去除率達(dá)到99%。

　　2.3 超臨界水氧化在含氯有機(jī)廢物中的應(yīng)用

　　二惡英是含氯廢棄物中最難以降解和分解的有機(jī)物，且毒性較大，目前針對(duì)難以分解的有機(jī)廢棄物進(jìn)行了大量的研究，在近年來(lái)使用超臨界水氧化技術(shù)對(duì)此類有機(jī)廢棄物進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)與其他的處理技術(shù)相比，能夠處理的更加徹底，并且沒(méi)有二次污染，且具有極大的經(jīng)濟(jì)性，目前已經(jīng)有很多的研究機(jī)構(gòu)開(kāi)始將其應(yīng)用在工業(yè)的廢水處理中。在26MPa的壓力下，溫度為500℃的條件下，使用超臨界水氧化技術(shù)對(duì)含氯的廢棄物進(jìn)行處理，能夠達(dá)到99.55%的去除率?！?/span>

　　2.4 超臨界水氧化處理含油的有機(jī)廢水

　　石油化工企業(yè)在對(duì)石油進(jìn)行精煉的過(guò)程中容易產(chǎn)生高濃度的含油有機(jī)廢水，可以使用超臨界水氧化對(duì)含油的廢水進(jìn)行氧化降解。實(shí)驗(yàn)證明，使用超臨界水氧化對(duì)含油的廢水進(jìn)行處理，去COD的去除率能夠達(dá)到95%以上，隨著反應(yīng)溫度以及停留時(shí)間的不斷增加，有機(jī)廢水的去除率效果越好，在處理的過(guò)程中，壓力對(duì)含油有機(jī)廢水的處理影響較小。使用超臨界水氧化對(duì)含油泥污進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，能夠有效的去除含油泥污中的原油，達(dá)到95%以上的去除率，隨著溫度的不斷增加，原油的去除率效果更加明顯?！?/span>

　　3、結(jié)束語(yǔ)

　　超臨界水氧化在工業(yè)廢水處理中應(yīng)用較為廣泛，是一種新型的綠色環(huán)保技術(shù)，應(yīng)用潛力較高。在處理高濃度、難降解的有機(jī)廢棄物時(shí)，具有極好的去除效果，隨著技術(shù)的不斷成熟，超臨界水氧化的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，但是在使用超臨界水氧化技術(shù)進(jìn)行廢水處理的過(guò)程中仍然存在很多的問(wèn)題，需要在技術(shù)上繼續(xù)增強(qiáng)，使用耐高壓耐腐蝕的材料作為反應(yīng)容器，降低腐蝕效果，在保護(hù)環(huán)境方面發(fā)揮出更多的作用。