超临界水氧化技术在高浓度、困难降解废水处理中的应用

通告时间:2019-09-29

1.引言

近年,社会的进步不断前进,带动了本国对各类化工产品的急需,故而,全国各地的大中小型化工也不断涌现出来,大妈满足了人人对各个化工产品的急需。但是由此带来了大量之疑难降解、高浓度的航天无机废水,该系废水单独使用生物法或物化法等“正常”艺术通常难以有效处理,且处置成本高,污染问题也成为迫在眉睫需要解决之题目。

超临界水氧化技术应用于环境污染治理,是近日兴起的一种新颖高速的拍卖技术,在拍卖各种困难降解、高浓度废水和污泥、危险废物等方面已取得了较大的成功。

2.超临界水氧化技术原理

超临界水氧化技术(Super Critical Water Oxidation SCWO),是苏联学者Modell上世纪八十年代中叶提出,顶水处在22.1MPa和374℃上述时,即呈现超临界状态,物理性能发生强烈变化,重在时刻氢键消失,江变得类似于中等极性的兴奋剂,在超临界水中有机污染物和气体完全溶解,消除了传质阻力,顶一定量的氧加入到有机污染水中,在高温高压氧化反应器经过30~60秒之时空发生快速的氧化反应(>99.999 %),该氧化反应是放热的。农技污染物被氧化生成无机盐沉淀下来,同时,转变CO2和江,真相证明,有机物的总破坏效率大于99.99%,出水COD小于5ppm,拍卖后的河完全能满足排放标准。

相形之下突出的超临界水氧化反应机理为在湿式空气氧化、气相氧化的基础上的自由基反应机理。


M为均质或非均质介质(规模)。

外部1.超临界水与普通水的溶解对比

不同之腐殖质

一般水体

超临界水

空气

微溶或者不溶

互溶

有机物

微溶或者不溶

互溶

无机物

互溶

微溶或者不溶

3.超临界水氧化技术之运用

3.1在造纸废水处理上的运用

有研究应用表明,在反馈温度500℃,压力为300MPa,停留时间为120s的超临界状态下,造物废水中的有机物能够把一次性氧化降解为CO2和H2O。原水CODcr浓度为80000mg/L,末了出水为640mg/L。除去率达到了99.2%,拍卖后的河符合回收再采取的要求。

3.2在芳香族有机废水处理上的运用

采用超临界水氧化技术对手中含有苯酚的废气进行拍卖,研讨结果表明,超临界水氧化反应能够在很短的是时刻内达到95%上述的脱酚率;随着反应温度的上升,通货膨胀率也会随之升高;在同样的反馈条件下,硝基苯的固定汇率没有苯酚的固定汇率高,停留时间之生成会对硝基苯的固定汇率有所影响。随着反应温度和压力的不断充实,停留时间越长,则苯酚的去除效果越好,除去率越高;超临界水氧化能够让苯酚在很短的时空内就足以达到95%上述的去除率,而且苯酚氧化中间所产生之用电量非常少;采用超临界水氧化对二硝基重氮酚废水进行拍卖,在最佳的规则反映下,温度为600℃,岁月无从超过3min,能够达到99%的去除效果,穿越色度除去效果为100%。采用连续反应装置能够有效地证明使用超临界水氧化技术可以很好地处理高质量地含苯胺废水,同时也能够分解小分子化合物。

3.3在含氮有机废水中的运用

在农田水利领域中,有成百上千含氮的航天废物,比如尿素废水、硝基苯废水等,这类废水难以降解,而且在拍卖时较为困难,如果处理不达标就开展排放,名将会对环境造成深重的污迹,拍卖含氮的航天废物是环境保护的第一工作之一, 穿越超临界水氧化技术能够快速的消灭这种废水处理问题。在超临界水氧化的进程中含氮的有机物会产生氨,氨会在氧化剂的图下形成小分子化合物,比如NO、NO2等。尿素废水在高温823.2K的规则下,途经3min的反馈,农技氮的去除率能够达到95%;硝基苯废水在390℃气温的规则下,途经10min的反馈,除去率达到99%。

3.4在含氯有机废水中的运用

二恶英是含氯废弃物中最困难以降解和分解的有机物,且毒性较大,眼下针对难以解释的航天废弃物进行了大量之研讨,在最近使用超临界水氧化技术对该类有机废弃物进行拍卖,意识与另外的拍卖技术相比,能够处理的更加彻底,并且没有二次污染,且具有巨大的经济性,眼下已经有成百上千之研讨单位开始将她使用在电力的废气处理中。在26MPa 的压力下,温度为500℃的规则下,采用超临界水氧化技术对含氯的垃圾进行拍卖,能够达到99.55%的去除率。

3.5在多氯联苯废水中的运用

采用超临界水氧化技术对多氯联苯废水进行拍卖,温度对于去除率的影响最大,顶条件超过500℃时,多氯联苯的损坏率能够达到99.99%上述。采用连续流系统对超临界水氧化处理有机废水进行研讨,其中有机碳的消费量为33000mg/L,在航天废水中也有成百上千之有害物质,比如六氯环己烷、邻二甲苯以及甲基乙基酮等。对此有毒的现实进行试验,顶温度超过550℃时,农技碳的损坏率达到99.8%,而且所有的有机物都会转换成无机物或者二氧化碳,对二恶英进行超临界水氧化处理,采用连续流系统,在600℃的温度条件下,压力为25.6MPa副,废水中的OCDBD 的损坏率能够达到99.9%。

3.6在含油有机废水中的运用

原油化工集团公司在对原油进行精炼的进程中容易产生高浓度的含油有机废水, 可以运用超临界水氧化对含油的废气进行氧化降解。试验证明,采用超临界水氧化对含油的废气进行拍卖, COD 的去除率能够达到95%上述,随着反应温度以及停留时间之不断充实,农技废水的去除率效果越好,在拍卖的进程中,压力对含油有机废水的拍卖影响较小。采用超临界水氧化对含油泥污进行试验研究, 能够有效的去除含油泥污中的原油,到达95%上述的去除率,随着温度的不断充实,石油的去除率效果更加显著。

3.7任何应用

1、乡镇生活饮用水中污泥的拍卖,农技污泥被完全破坏,无机物可做无害化处理,可用于混凝物或磷酸盐的原材料。

2、脱色污泥、石材回收和废催化剂回收贵金属。

3、生化武器、剧毒生化制剂的销毁。

4、农田水利火箭、导弹推进剂有毒物质的诠释。

5、卫生再生能源发电:SCWO是一番氧化放热反应,在拍卖废水的同时,可以产生大量之热蒸汽。

6、一吨COD名将产生4,200 kw·h的热能,大约25%的这种能量可以转换成电能,在污水污泥1干吨将扭转大约1兆瓦小时之工商业或3.6兆瓦小时之热能。

7、联网超临界发电机组即可用来发电,是一种新兴的变废为宝的洁净再生能源,受到欧美日发达国家的广阔重视。

4.艺术突破点

4.1腐蚀、盐的冲积

在拍卖废水的进程中,酸、碱等城市加速超临界水氧化处理容器的腐蚀,没有其他一种资料在超临界水氧化的状态下能够经受住腐蚀的影响。

消灭办法:改善反应器的材料,采用特别的资料进行改进,比如钛-镍合金,这种独特的资料能够达到一定的耐腐蚀效果,用这种耐腐蚀的铝合金材料表现反应设备,能够保证水质的质;同时也得以运用陶瓷类或者金刚石作为冷却器的内壁材料,还可以对反应材料的习性进行改进,比如将改变物料的pH值。对催化剂进行改进也是消灭腐蚀问题的第一措施,在氧化的进程中,材质产生之钾盐造成的沉淀容易造成设备管道的隔阂,要求及时进行拍卖,才能够保证设备的正规运作。

4.2基础数据不足

超临界水氧化中的相平衡数据不足,无法对超临界水氧化的中等产物进行分析,只能通过推测的主意对中间反应进行判断。如果数据充足的情况下,可以对中间反应进行控制,故此使得的消灭上述中提出的腐蚀问题或者是管道堵塞问题。


5.展望

超临界水氧化技术进步遭遇了一部分艺术挑战,重要是盐酸、碳酸等的腐蚀和积雪的冲积。眼下国际上对于腐蚀和盐沉积问题也正在逐步进行研究,可以预见,随着人类文明之提高,使用超临界水氧化这种洁净、安全、勤政、霎时、高品质的绿色环保技术,名将是未来工业化应用的激流之一。

df888建立于2012年,并于2016年5月20日挂牌新三板,是国内较早从事以污染场地调查、风险评估和修复工程实施为主干业务的气氛工程公司。环钻环保不断开发,已将工作进行至水处理、大量治理等世界,环钻环保拥有超临界水氧化技术,并具有利用该技术处理高浓度、困难降解废水的水利工程经验。

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