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【文汇网】这个技术有点牛!上海交大环境化学团队研发超临界水氧化设备取得重大进展

来源:文汇网    发布时间:2018-06-04    点击次数:

工业生产领域容易产生大量难降解高浓度废水,特别是化工反应产生的有机毒物废水更难处理。目前传统的废水处理方法,如生化法、物理法、反渗透膜过滤法等成本高,稳定性和有效性都比较差。上海交通大学环境科学与工程学院申哲民教授研究团队在国家水污染治理重大专项“十一五”和“十二五”课题支持下,经过十年攻关,与上海交大材料科学与工程学院单爱党教授团队联合研发出新型难降解高浓度高毒有机废水处理技术与装备,攻克了超临界水氧化技术处理高浓度高毒难降解有机废水的技术难题。

废水中的有毒有机物也有“天敌”,它就是“超临界水氧化”。当温度高于374°C,压力大于22MPa(常压为0.101MPa)时,水就成为兼具气体与液体特性的超临界水。

处于超临界状态的水能与有机物完全互溶,同时还可以大量溶解空气中的氧,水和有机物可以迅速完成彻底的氧化反应,最终变成水和二氧化碳等无害的成分。而无机物特别是盐类在超临界水中的溶解度则很低。

申哲民教授研究团队使用的正是这种废水处理技术。

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▲超临界水氧化工作原理

“整个过程可以看成是有机物在超临界水中的燃烧过程。反应产物通过分离装置进行固、液、气分离,转化为无毒无害的水、无机盐以及二氧化碳、氮气等气体,并最终在生产和生活中得到回收利用。”申哲民表示,该技术具有污染物去除率高、二次污染小、反应迅速等优势,被认为是废水处理技术中的“核武器”。对高浓度、高毒性、高盐的有机废水尤为适用。如能成功应用于各化工、制药行业等污水处理领域,可有效提升流域内重污染行业的控源减排能力,为我国工业的可持续发展提供技术支撑。

超临界水氧化设备在大型工业化过程中,需要解决大型化设备对核心部件材料的问题。要求材料同时具备高强度、耐高温、高耐蚀、低成本、高安全稳定的特性。上海交大材料科学与工程学院单爱党教授团队长期与宝钢特钢有限公司合作,制备出适用于超临界水氧化设备的四种特种材料,为超临界水氧化设备的稳定安全运行提供了支撑。

投资一套日处理量达每天20吨的超临界水氧化设备初期设备建造费用较为适中;吨运行直接成本≤200元/吨,运行成本低于目前现有处理工艺(膜处理、离子交换、焚烧等),具备服务于大型化工园区的化工废水和危险废物处置能力。

十二五期间,团队与上海市环境工程设计科学研究院有限公司、宝钢特钢有限公司、江苏省环境科学研究院、中交天津航道局有限公司和上海老港废弃物处置有限公司等多家单位合作进行产业化试点,有效支撑了国家“水专项”在污水处理领域高尖技术的发展。

 

 原文:这个技术有点牛!上海交大环境化学团队研发超临界水氧化设备取得重大进展

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