1.在造紙廢水處理上的應(yīng)用
有研究應(yīng)用表明,在反應(yīng)溫度500℃,壓力為300MPa,停留時間為120S的超臨界狀態(tài)下,造紙廢水中的有機物能夠被一次性氧化降解為CO2和H2O。原水CODcr濃度為80000mg/L,最終出水為640mg/L。去除率達(dá)到了99.2%,處理后的水符合回收再利用的要求。
2.使用超臨界水氧化技術(shù)對水中含有苯酚的廢水進行處理,研究結(jié)果表明,超臨界水氧化反應(yīng)能夠在很短的是時間內(nèi)達(dá)到95%以上的脫酚率;隨著反應(yīng)溫度的升高,轉(zhuǎn)化率也會隨之升高;在同樣的反應(yīng)條件下,硝基苯的轉(zhuǎn)化率沒有苯酚的轉(zhuǎn)化率高,停留時間的變化會對硝基苯的轉(zhuǎn)化率有所影響。隨著反應(yīng)溫度和壓力的不斷增加,停留時間越長,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二硝基重氮酚廢水進行處理,在最佳的條件反映下,溫度為600℃,時間不能超過3min,能夠達(dá)到99%的去除效果,通過色度除去效果為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)可以很好地處理高質(zhì)量地含苯胺廢水,同時也能夠分解小分子化合物。
3.在含氮有機廢水中的應(yīng)用
在化工領(lǐng)域中,有很多含氮的有機廢物,比如尿素廢水、硝基苯廢水等,這類廢水難以降解,而且在處理時較為困難,如果處理不達(dá)標(biāo)就進行排放,將會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染,處理含氮的有機廢物是環(huán)境保護的重要工作之一, 通過超臨界水氧化技術(shù)能夠快速的解決這種廢水處理問題。在超臨界水氧化的過程中含氮的有機物會產(chǎn)生氨,氨會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3min的反應(yīng),有機氮的去除率能夠達(dá)到95%;硝基苯廢水在390℃高溫的條件下,經(jīng)過10min的反應(yīng),去除率達(dá)到99%。
4.在含氯有機廢水中的應(yīng)用
二惡英是含氯廢棄物中最難以降解和分解的有機物,且毒性較大,目前針對難以分解的有機廢棄物進行了大量的研究,在近年來使用超臨界水氧化技術(shù)對此類有機廢棄物進行處理,發(fā)現(xiàn)與其他的處理技術(shù)相比,能夠處理的更加徹底,并且沒有二次污染,且具有極大的經(jīng)濟性,目前已經(jīng)有很多的研究機構(gòu)開始將其應(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)對含氯的廢棄物進行處理,能夠達(dá)到99.55%的去除率。
5.在多氯聯(lián)苯廢水中的應(yīng)用
使用超臨界水氧化技術(shù)對多氯聯(lián)苯廢水進行處理,溫度對于去除率的影響最大,當(dāng)條件超過500℃時,多氯聯(lián)苯的破壞率能夠達(dá)到99.99%以上。使用連續(xù)流系統(tǒng)對超臨界水氧化處理有機廢水進行研究,其中有機碳的含量為33000mg/L,在有機廢水中也有很多的有害物質(zhì),比如六氯環(huán)己烷、鄰二甲苯以及甲基乙基酮等。對此有毒的物質(zhì)進行實驗,當(dāng)溫度超過550℃時,有機碳的破壞率達(dá)到99.8%,而且所有的有機物都會轉(zhuǎn)換成無機物或者二氧化碳,對二噁英進行超臨界水氧化處理,使用連續(xù)流系統(tǒng),在600℃的溫度條件下,壓力為25.6MPa下,廢水中的OCDBD 的破壞率能夠達(dá)到99.9%。
6. 在含油有機廢水中的應(yīng)用
石油化工企業(yè)在對石油進行精煉的過程中容易產(chǎn)生高濃度的含油有機廢水, 可以使用超臨界水氧化對含油的廢水進行氧化降解。實驗證明,使用超臨界水氧化對含油的廢水進行處理,去COD 的去除率能夠達(dá)到95%以上,隨著反應(yīng)溫度以及停留時間的不斷增加,有機廢水的去除率效果越好,在處理的過程中,壓力對含油有機廢水的處理影響較小。使用超臨界水氧化對含油泥污進行實驗研究, 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。
7.其他應(yīng)用
a.城鎮(zhèn)生活污水中污泥的處理,有機污泥被完全破壞,無機物可做無害化處理,可用于混凝物或磷酸鹽的原料。
b.脫色污泥、填料回收和廢催化劑回收貴金屬。
c.生化武器、劇毒生化制劑的銷毀。
d.航天火箭、導(dǎo)彈推進劑有毒物質(zhì)的分解。
e.清潔再生能源發(fā)電:SCWO是一個氧化放熱反應(yīng),在處理廢水的同時,可以產(chǎn)生大量的熱蒸汽。
f.一噸COD將產(chǎn)生4,200 kwh的熱能,大約25%的這種能量可以轉(zhuǎn)換成電能,在污水污泥1干噸將生成大約1兆瓦小時的電力或3.6兆瓦小時的熱能。
g.連接超臨界發(fā)電機組即可用來發(fā)電,是一種新興的變廢為寶的清潔再生能源,受到歐美日發(fā)達(dá)國家的普遍重視。
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