超临界水氧化技术在生产废水处理中的应用.pdf

2016年第6期 (总第 120期) 塑料助剂 51 嚣黧 超临界水氧化技术在生产废水处理中的应用 廖传华 (南京工业大学机械与动力工程学院，南京 ，211816) doi：10．3969／j．issn．1672—6294．2016．06．013 目前采用的传统处理生产废水的方法如物 粘度、扩散系数等一系列性质会发生巨大的变化， 化、生化等，不仅工艺复杂，占地面积大，而且处理 水就会处于一种既不同于气态，又不同于液态和 效果有限。为此，探索开发适用于化工行业生产 固态的新的流体态——超临界态 (如图1所示)， 废水处理方法对保护环境，保障企业可持续发展 该状态下的水即称为超临界水。 具有重要意义。 与常规条件下的水相比，超临界水具有许多 独特的物理和化学性质，如水分子极性低、氢键 弱、介电常数低、有机物和大多数气体与超临界水 相互互溶。表 1为超I临界水与普通水的溶解性 对 比。 表 1 超临界水与普通水的溶解性对比 0．01 373．21 温度 ／~c 图 1 水的超临界态区域 2 超临界水氧化技术的机理 在各种应运而生的新技术中，超临界水氧化 超临界水氧化技术正是利用超临界水这些特 处理技术因其反应时间短、COD去除率高、投资 小、无二次污染等优点，在废水处理中有着广阔的 殊的物理化学性质作为反应介质。其原理是使有 应用前景。 机废弃物与氧化剂 (通常为 H0、KMnO4、02、空 气等)互溶于超临界水中，形成均一相，减少反应 1 超临界水的性质和特点 过程 中相间的阻力，提高废弃物氧化分解的速率， 在正常情况下，水始终以蒸气、液态水和冰这 进而有效地将有机废弃物彻底氧化分解，有机废 三种常见的状态之一存在，并被认为是极性溶剂， 弃物中的碳氢元素最终被氧化成为 CO：、H：0等 适合溶解包括盐类在内的大多数电解质，对气体 小分子化合物，含有的硫、氯等元素被氧化成相应 和大多数非极性有机物则微溶或不溶，并且常温 的无机盐，氮元素则被氧化成为NO、NO 等无害 下水的密度几乎不随压力而改变。但是如果将水 的物质。 的温度和压力升高到临界温度(374．3℃)和临界 超临界水氧化反应的机理主要是基于 自由基 压力 (22．05MPa)以上时，水的密度、介 电常数、 的反应机理，在超临界状态下，足以使有机物、氧 和水的共价键可以断裂而形成 自由基： 收稿 日期：2016—03—26 RH ·+02_ R ·+HO2 · 52 塑料助剂 2016年第6期 (总第 120期) RH