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高濃度難降解有機(jī)廢水處理濕式氧化技術(shù)
濕式氧化法起源于美國，最早應(yīng)用于造紙廢液的處理。在上世紀(jì)七十年代，濕式氧化法被廣泛應(yīng)用于城市污泥處理、造紙廢液回收、活性炭再生等領(lǐng)域。濕式氧化法，簡稱WAO，是在高溫高壓環(huán)境下，通過氧化劑將廢水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)樗约岸趸嫉姆椒ā?/span>
對于無法生物降解、具有毒性的污染物而言，傳統(tǒng)的處理工藝已然無法滿足環(huán)保要求，且其處理成本過高，因而對新型有機(jī)廢水處理方法的研究勢在必行，并具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。濕式氧化處理方法就是針對上述問題而研發(fā)的新型有機(jī)廢水處理技術(shù)。之后，因其處理效率高、時間短等優(yōu)勢，濕式氧化法被研發(fā)應(yīng)用于對有毒有害、難降解的有機(jī)廢物處理上。
濕式氧化法應(yīng)用于高溫高壓環(huán)境下(溫度一般維持在150℃～350℃，壓力在0.5MPa～20MPa左右)，將氧氣或者空氣作為氧化劑，對廢水中的有機(jī)物以及還原態(tài)的無機(jī)物進(jìn)行降解處理。因而，在高溫條件下，氧的上述特征對于氧化反應(yīng)具有一定的促進(jìn)作用。
與其它工藝相比較，濕式氧化法的處理效果更佳、處理時間更快、應(yīng)用領(lǐng)域更廣，因此其拓展應(yīng)用較為迅速。然而，在實(shí)踐應(yīng)用過程中，傳統(tǒng)的濕式氧化法也存在一定弊端。比如說，其所需反應(yīng)溫度以及壓力較高，只能用于處理濃度高且流量不大的廢水；對于多氯聯(lián)苯、低級梭酸等有機(jī)物的處理效果并不理想；有時生成的中間產(chǎn)物要比原始產(chǎn)物的毒性還要大。
通常況下，氧的溶解度與溫度成負(fù)相關(guān)關(guān)系，但是在溫度大于150℃以后，情況發(fā)生逆轉(zhuǎn)，氧的溶解度與溫度正相關(guān)，并且氧在水中的傳質(zhì)系數(shù)也隨溫度的升高而增加。
超臨界水氧化技術(shù)，簡稱SCWO，起源于美國，具有徹底分解廢水中有機(jī)物的特點(diǎn)。如圖2所示，一般情況下，水主要?dú)鈶B(tài)、液體以及固態(tài)三種存在形式。但是當(dāng)溫度以及壓力處于臨界狀態(tài)，即溫度達(dá)到647K，壓力達(dá)到22.MPa時，水的狀態(tài)便會發(fā)生改變，成為一種超臨界流體。
另外，超臨界水氧化技術(shù)與燃燒過程具有一定程度上的相似，當(dāng)廢水中需要被氧化的還原性物質(zhì)的含量在2000mg/L以上時，氧化反應(yīng)產(chǎn)生的熱量也足以維持整個反應(yīng)過程，而并不需再借助其他外界能量。與氣、液、固三態(tài)不同，超臨界流體的密度、粘度以及其它物理性能均發(fā)生了改變。具可靠數(shù)據(jù)表明，超臨界水可有效溶解氧氣以及有機(jī)物，特別是對于苯、己烷以及氧氣等物質(zhì)的混合比例沒有任何要求。與此同時，升高溫度會對超臨界水氧化反應(yīng)起到促進(jìn)作用。
隨著工業(yè)產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，有機(jī)污染物的數(shù)量逐年增加，并通過各種方式流入水體之中，對動植物以及人體造成極大傷害。濕式氧化法是在高溫高壓條件下，將氧氣或者空氣作為氧化劑，對溶液中的有機(jī)物以及還原態(tài)的無機(jī)物進(jìn)行降解處理的技術(shù)，具有處理效果好、處理效率高、經(jīng)濟(jì)環(huán)保性能強(qiáng)等優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于高濃度、難降解的有機(jī)廢水處理領(lǐng)域。
因而，加大對有機(jī)廢水的研究力度，改進(jìn)水處理技術(shù)是十分必要的，且迫在眉睫。濕式氧化法是處理有毒有害、難降解廢水的有效途徑。
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