高毒有機廢水“秒變”水，上海科學(xué)家的研究已獲得工業(yè)化應(yīng)用
澎湃新聞
廢水中的有毒物質(zhì)有了“克星”——這就是“超臨界水氧化”。
當(dāng)溫度高于374°C，壓力大于22MPa（常壓為0.101MPa）的條件下，此時的水稱作超臨界水，其兼具氣體與液體的高擴(kuò)散性、高溶解性、高反應(yīng)活性及低表面張力等優(yōu)良特性。利用超臨界水作為特殊溶劑，可把有機物徹底“秒殺”。
上海交通大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院申哲民教授團(tuán)隊正是利用這一特性，研發(fā)出新型難降解高濃度高毒有機廢水處理技術(shù)與裝備。
運行車間中的高壓空氣壓縮機運行。 本文圖片均為上海交通大學(xué)提供
“整個過程可以看成是有機物在超臨界水中的燃燒過程。反應(yīng)產(chǎn)物通過分離裝置進(jìn)行固、液、氣分離，轉(zhuǎn)化為無毒無害的水、無機鹽以及二氧化碳、氮氣等氣體，并最終在生產(chǎn)和生活中得到回收利用。”申哲民告訴澎湃新聞（www.thepaper.cn）記者。
目前，傳統(tǒng)的廢水處理方法，如生化法、物理法、反滲透膜過濾法，這些方法成本高，尚不能有效處理有機毒物廢水。隨著中國對企業(yè)排污標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，部分地區(qū)有多家化工企業(yè)因缺乏有效的廢水處理技術(shù)，導(dǎo)致廢水難以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，面臨整改和關(guān)停。
儲水罐（2×20立方米）
申哲民稱，超臨界水氧化技術(shù)具有污染物去除率高、二次污染小、反應(yīng)迅速等優(yōu)勢，被認(rèn)為是廢水處理技術(shù)中的“撒手锏”具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景。他們結(jié)合課題組的“三因素”氧化機理研究發(fā)現(xiàn)，對Fenton法、臭氧氧化等難有效降解的農(nóng)化、石油等有機廢水尤為適用。這項技術(shù)如能成功應(yīng)用于各化工、制藥行業(yè)等污水處理領(lǐng)域，就能有效提升流域內(nèi)重污染行業(yè)的控源減排能力。
高濃度有毒廢水大型化設(shè)備的核心部件的材料運行環(huán)境復(fù)雜，對使用材料要求十分苛刻，要求材料同時具備高強度、耐高溫、高耐蝕、低成本、高安全穩(wěn)定的特性，因此超臨界水氧化技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用被認(rèn)為是一項“世界性難題”，國內(nèi)外在污水處理領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)工業(yè)應(yīng)用的案例極少。
設(shè)備運行
上海交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院單愛黨教授團(tuán)隊長期從事高強度材料及耐熱耐高溫材料的相關(guān)研究，在對一些典型的高溫、耐腐蝕合金在實驗室超臨界環(huán)境下的性能進(jìn)行了全面系統(tǒng)性地模擬與評估的基礎(chǔ)上，對篩選出的合金進(jìn)行了成分的優(yōu)化與改進(jìn)，且與寶鋼特鋼有限公司合作，制備出適用于超臨界水氧化設(shè)備的特種材料。
設(shè)備的處理能力和性能指標(biāo)目前在國內(nèi)乃至國際上都處于較為領(lǐng)先的水平，提供了重污染行業(yè)中高濃度高毒難降解廢水處理的新型關(guān)鍵技術(shù)和裝備。
目前，超臨界水氧化技術(shù)目前已在部分化工園區(qū)獲得工業(yè)化應(yīng)用，建設(shè)了100噸/天“難降解高濃度有機廢水亞超臨界深度氧化處理示范工程”，經(jīng)過對園區(qū)內(nèi)廢水的檢測發(fā)現(xiàn)，采用超臨界水氧化工藝可直接處理達(dá)標(biāo)，處理效率高，且污泥產(chǎn)生量小，具有比較好的經(jīng)濟(jì)效益。
