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超临界水氧化法处理含硫废水

来源:印染在线 发布时间:2010年04月21日

超临界水氧化法(SCWO)是一种新兴高效的废物处理方法。超临界水是指温度大于等于374.2℃,压力大于等于22.1MPa的气、液临界状态的水,它的密度、离子积、介电常数、粘度等物性也与常态有很大差别。这种状态的水表现出许多独特的性质,如对于有机物的高溶解性和对于盐类的低溶解性,各种气体如O、Nz、COz均能与水完全混溶,且溶解能力对温度、压力的变化极为敏感,易于工业调节。在氧存在的条件下,废水进入SCWO装置后,有机物被氧化而得到处理。SCWO法具有不使用催化剂,在均相下反应速度快,氧化分解彻底,处理效率高,过程封闭性好等特点。当废水中有机物浓度大于20时,可利用反应放出的热维持过程的热平衡,节省能源,处理复杂体系时更具优势。向波涛等人的研究表明,SCWO法可将硫离子高效去除,增加反应空时、压力和氧硫比可显著提高硫的去除率。采用SCWO法处理废水对设备材质要求较高(尤其高温耐腐蚀方面的要求)。另外,因为盐在超临界水中的低溶解性,含盐废水在处理中易发生盐析出沉淀,导致反应器堵塞。目前由于缺乏反应的基础实验数据,SCWO法仍处于研究阶段。尽管如此,由于SWCO法在废水处理中表现出的优良特性,在含硫废水处理中具有良好的应用前景。

超临界水氧化法处理原理超临界水是指在温度和压力分别超过临界状态温度374℃和临界压力22MPa时水处于超临界状态。在超临界状态下,水就会处于一种既不同于气态,也不同于液态和固态的新的流体态一超临界状态,水的许多性质都发生很大的变化。在室温下,水因分子间存在大量氢键而具有较高的介电常数,而在超临界状态下,水的密度很低,氢键不存在或只有少量残存的氢键,所以,超临界水具有低的介电常数、高的扩散性和快的传输能力。这些性能的极大变化使超临界水具有很好的溶剂化特征,可与戊烷、苯、甲苯等有机物以任意比例相混溶,同时,一些只能少量溶于普通水的氧气、空气、氢气和氨气等也可以

完全溶于超临界水中。 由于超临界水对有机物和氧气都是极好的溶剂,因此,有机物的氧化可以在富氧的均一相中进行,反应不会因相间转移而受限制。同时,高的反应温度(建议采用范围为400-6001℃)也使反应速度加快,可以在很短时间内有效的破坏有机物结构。超临界水氧化法可用于各种有毒有害废水、废物的处理,对于大多数难降解有机物均能有很高去除率。有试验表明,有机碳含量在27000~33000mg/L之间的有机废水经超临界水氧化法处理,有机碳的破坏率超过99.97%,并且所有有机物都转化为二氧化碳和无机物。

其它氧化法


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