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【澎湃新闻】高毒有机废水“秒变”水,上海科学家的研究已获得工业化应用

来源:澎湃新闻    发布时间:2018-06-04    点击次数:

废水中的有毒物质有了“克星”——这就是“超临界水氧化”。

当温度高于374°C,压力大于22MPa(常压为0.101MPa)的条件下,此时的水称作超临界水,其兼具气体与液体的高扩散性、高溶解性、高反应活性及低表面张力等优良特性。利用超临界水作为特殊溶剂,可把有机物彻底“秒杀”。

上海交通大学环境科学与工程学院申哲民教授团队正是利用这一特性,研发出新型难降解高浓度高毒有机废水处理技术与装备。

运行车间中的高压空气压缩机运行。   本文图片均为上海交通大学提供


“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。”申哲民告诉澎湃新闻(www.thepaper.cn)记者。

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,这些方法成本高,尚不能有效处理有机毒物废水。随着中国对企业排污标准的不断提高,部分地区有多家化工企业因缺乏有效的废水处理技术,导致废水难以稳定达标排放,面临整改和关停。

 


储水罐(2×20立方米)


申哲民称,超临界水氧化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“撒手锏”具有广阔的工业应用前景。他们结合课题组的“三因素”氧化机理研究发现,对Fenton法、臭氧氧化等难有效降解的农化、石油等有机废水尤为适用。这项技术如能成功应用于各化工、制药行业等污水处理领域,就能有效提升流域内重污染行业的控源减排能力。

高浓度有毒废水大型化设备的核心部件的材料运行环境复杂,对使用材料要求十分苛刻,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,因此超临界水氧化技术的产业化应用被认为是一项“世界性难题”,国内外在污水处理领域实现工业应用的案例极少。

设备运行


上海交通大学材料科学与工程学院单爱党教授团队长期从事高强度材料及耐热耐高温材料的相关研究,在对一些典型的高温、耐腐蚀合金在实验室超临界环境下的性能进行了全面系统性地模拟与评估的基础上,对筛选出的合金进行了成分的优化与改进,且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特种材料。

设备的处理能力和性能指标目前在国内乃至国际上都处于较为领先的水平,提供了重污染行业中高浓度高毒难降解废水处理的新型关键技术和装备。

目前,超临界水氧化技术目前已在部分化工园区获得工业化应用,建设了100吨/天“难降解高浓度有机废水亚超临界深度氧化处理示范工程”,经过对园区内废水的检测发现,采用超临界水氧化工艺可直接处理达标,处理效率高,且污泥产生量小,具有比较好的经济效益。

原文:高毒有机废水“秒变”水,上海科学家的研究已获得工业化应用

 

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