北极星⽔处理⽹讯:1.引⾔
近年来，社会的发展不断进步，带动了我国对各项化⼯产品的需求，因此，全国各地的⼤中⼩型化⼯也不断涌现出来，⼤⼤满⾜了⼈们对各类化⼯产品的需求。但是由此带来了⼤量的难降解、⾼浓度有机化⼯废⽔，该类废⽔单独使⽤⽣物法或物化法等“常规”⽅法通常难以有效处理，且处置成本⾼，污染问题也成为迫在眉睫需要解决的问题。 超临界⽔氧化技术应⽤于环境污染治理，是近些年兴起的⼀种新型⾼效的处理技术，在处理各种难降解、⾼浓度废⽔和污泥、危险废物等⽅⾯已取得了较⼤的成功。
2.超临界⽔氧化技术原理
超临界⽔氧化技术（SuperCritical Water OxidationSCWO），是美国学者Modell上世纪⼋⼗年代中期提出，当⽔处在22.1MPa和374℃以上时，即呈现超临界状态，物理性能发⽣激烈变化，关键时刻氢键消失，⽔变得类似于中等极性的溶剂，在超临界⽔中有机污染物和⽓体完全溶解，消除了传质阻⼒，当⼀定量的氧加⼊到有机污染⽔中，在⾼温⾼压氧化反应器经过30~60秒的时间发⽣快速的氧化反应（>99.999 %），该氧化反应是放热的。有机污染物被氧化⽣成⽆机盐沉淀下来，同时，⽣成CO2和⽔，
事实证明，有机物的总破坏效率⼤于99.99%+，出⽔COD⼩于5ppm，处理后的⽔完全能满⾜排放标准。
⽐较典型的超临界⽔氧化反应机理为在湿式空⽓氧化、⽓相氧化的基础上的⾃由基反应机理。
多媒体控制器M为均质或⾮均质介质（界⾯）。
3.超临界⽔氧化技术的应⽤
3.1 在造纸废⽔处理上的应⽤
有研究应⽤表明，在反应温度500℃，压⼒为300MPa，停留时间为120S的超临界状态下，造纸废⽔中的有机物能够被⼀次性氧化降解为CO2和H2O。原⽔CODcr浓度为80000mg/L，最终出⽔为640mg/L。去除率达到了99.2%，处理后的⽔符合回收再利⽤的要求。 3.2 在芳⾹族有机废⽔处理上的应⽤
使⽤超临界⽔氧化技术对⽔中含有苯酚的废⽔进⾏处理，研究结果表明，超临界⽔氧化反应能够在很短的是时间内达到95%以上的脱酚率；随着反应温度的升⾼，转化率也会随之升⾼；在同样的反应条件下，硝基苯的转化率没有苯酚的转化率⾼，停留时间的变化会对硝基苯的转化率有所影响。随着反应温度和压⼒的不断增加，停留时间越长，则苯酚的去除效果越好，去除率越⾼；超临界⽔氧化能够让苯酚在很短的时间内就可以达到95%以上的去除率，⽽且苯酚氧化中间所产⽣的产量⾮常少；使⽤
超临界⽔氧化对⼆硝基重氮酚废⽔进⾏处理，在最佳的条件反映下，温度为600℃，时间不能超过3min，能够达到99%的去除效果，通过⾊度除去效果为100%。使⽤连续反应装置能够有效地证明使⽤超临界⽔氧化技术可以很好地处理⾼质量地含苯胺废⽔，同时也能够分解⼩分⼦化合物。
3.3 在含氮有机废⽔中的应⽤
在化⼯领域中，有很多含氮的有机废物，⽐如尿素废⽔、硝基苯废⽔等，这类废⽔难以降解，⽽且在处理时较为困难，如果处理不达标就进⾏排放，将会对环境造成严重的污染，处理含氮的有机废物是环境保护的重要⼯作之⼀，通过超临界⽔氧化技术能够快速的解决这种废⽔处理问题。在超临界⽔氧化的过程中含氮的有机物会产⽣氨，氨会在氧化剂的作⽤下形成⼩分⼦化合物，⽐如NO、NO2等。尿素废⽔在⾼温823.2K的条件下，经过3min的反应，有机氮的去除率能够达到95%；硝基苯废⽔在390℃⾼温的条件下，经过10min的反应，去除率达到99%。
3.4 在含氯有机废⽔中的应⽤
⼆恶英是含氯废弃物中最难以降解和分解的有机物，且毒性较⼤，⽬前针对难以分解的有机废弃物进⾏了⼤量的研究，在近年来使⽤超临界⽔氧化技术对此类有机废弃物进⾏处理，发现与其他的处理技术相⽐，能够处理的更加彻底，并且没有⼆次污染，且具有极⼤的经济性，⽬前已经有很多的研究机构开始将其应⽤在⼯业的废⽔处理中。在26MPa 的压⼒下，温度为500℃的条件下，使⽤超临界⽔氧
化技术对含氯的废弃物进⾏处理，能够达到99.55%的去除率。
3.5 在多氯联苯废⽔中的应⽤
离合器摩擦片结构图使⽤超临界⽔氧化技术对多氯联苯废⽔进⾏处理，温度对于去除率的影响最⼤，当条件超过500℃时，多氯联苯的破坏率能够达到99.99%以上。使⽤连续流系统对超临界⽔氧化处理有机废⽔进⾏研究，其中有机碳的含量为33000mg/L，在有机废⽔中也有很多的有害物质，⽐如六氯环⼰烷、邻⼆甲苯以及甲基⼄基酮等。对此有毒的物质进⾏实验，当温度超过550℃时，有机碳的破坏率达到99.8%，⽽且所有的有机物都会转换成⽆机物或者⼆氧化碳，对⼆噁英进⾏超临界⽔氧化处理，使⽤连续流系统，在600℃的温度条件下，压⼒为25.6MPa下，废⽔中的OCDBD 的破坏率能够达到99.9%。
3.6 在含油有机废⽔中的应⽤
⽯油化⼯企业在对⽯油进⾏精炼的过程中容易产⽣⾼浓度的含油有机废⽔，可以使⽤超临界⽔氧化对含油的废⽔进⾏氧化降解。实验证明，使⽤超临界⽔氧化对含油的废⽔进⾏处理，去COD 的去除率能够达到95%以上，随着反应温度以及停留时间的不断增加，有机废⽔的去除率效果越好，在处理的过程中，压⼒对含油有机废⽔的处理影响较⼩。使⽤超临界⽔氧化对含油泥污进⾏实验研究，能够有效的去除含油泥污中的原油，达到95%以上的去除率，随着温度的不断增加，原油的去除率效果更加明显。
3.7 其他应⽤
1、城镇⽣活污⽔中污泥的处理，有机污泥被完全破坏，⽆机物可做⽆害化处理，可⽤于混凝物或磷酸盐的原料。
2、脱⾊污泥、填料回收和废催化剂回收贵⾦属。
3、⽣化武器、剧毒⽣化制剂的销毁。
4、航天⽕箭、导弹推进剂有毒物质的分解。
5、清洁再⽣能源发电：SCWO是⼀个氧化放热反应，在处理废⽔的同时，可以产⽣⼤量的热蒸汽。
瞄准器降香黄檀树6、⼀吨COD将产⽣4,200 kwh的热能，⼤约25%的这种能量可以转换成电能，在污⽔污泥1⼲吨将⽣成⼤约1兆⽡⼩时的电⼒或3.6兆⽡⼩时的热能。
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7、连接超临界发电机组即可⽤来发电，是⼀种新兴的变废为宝的清洁再⽣能源，受到欧美⽇发达国家的普遍重视。
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4.技术突破点
4.1 腐蚀、盐的沉积
在处理废⽔的过程中，酸、碱等都会加速超临界⽔氧化处理容器的腐蚀，没有任何⼀种材料在超临界⽔氧化的状态下能够经受住腐蚀的影响。
解决⽅法：改进反应器的材质，使⽤特殊的材料进⾏改进，⽐如钛-镍合⾦，这种特殊的材料能够达到⼀定的耐腐蚀效果，⽤这种耐腐蚀的合⾦材料作为反应设备，能够保证⽔质的质量；同时也可以使⽤陶瓷类或者⾦刚⽯作为冷却器的内壁材料，还可以对反应材料的性质进⾏改进，⽐如将改变物料的pH值。对催化剂进⾏改进也是解决腐蚀问题的重要⽅式，在氧化的过程中，材质产⽣的⽆机盐造成的沉淀容易造成设备管道的堵塞，需要及时进⾏处理，才能够保证设备的正常运⾏。
4.2 基础数据不⾜
超临界⽔氧化中的相平衡数据不⾜，⽆法对超临界⽔氧化的中间产物进⾏分析，只能通过推测的⽅法对中间反应进⾏判断。如果数据充⾜的情况下，可以对中间反应进⾏控制，从⽽有效的解决上述中提到的腐蚀问题或者是管道堵塞问题。
5.展望
超临界⽔氧化技术发展遭遇了⼀些技术挑战，主要是盐酸、硫酸等的腐蚀和盐类的沉积。⽬前国际上
对于腐蚀和盐沉积问题也正在逐步开展研究，可以预见，随着⼈类⽂明的进步，利⽤超临界⽔氧化这种洁净、安全、节能、⾼效、⾼品质的绿⾊环保技术，将是未来⼯业化应⽤的主流之⼀。
上海环钻环保科技股份有限公司成⽴于2012年，并于2016年5⽉20⽇挂牌新三板，是国内较早从事以污染场地调查、风险评估和修复⼯程实施为核⼼业务的环境⼯程公司。环钻环保不断开拓，已将业务拓展⾄⽔处理、⼤⽓治理等领域，环钻环保拥有超临界⽔氧化技术，并具有利⽤该技术处理⾼浓度、难降解废⽔的⼯程经验。
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