工業(yè)生產領域容易產生大量難降解高濃度廢水，其中有機毒物廢水處理更是一塊硬骨頭。6月4日，上海交通大學環(huán)境科學與工程學院申哲民教授研究團隊發(fā)布最新研發(fā)的難降解高濃度高毒有機廢水處理技術與裝備，攻克了超臨界水氧化技術處理高濃度高毒難降解有機廢水在產業(yè)化應用時面臨的一系列技術難題，為重污染行業(yè)中的高濃度高毒難降解廢水處理提供了“撒手锏”。
在溫度高于374°C，壓力大于22MPa(常壓為0.101MPa)的條件下，此時的水稱作超臨界水，處于超臨界狀態(tài)的水能與有機物完全互溶，具有高擴散性、高溶解性、高反應性等特性。申哲民團隊利用該特性，將超臨界水作為特殊溶劑，水中的有機物和氧氣可以在極短時間內完成徹底的氧化反應，把有毒有機物徹底“秒殺”。
申哲民教授解釋，“整個過程類似把廢水放入一個超級高壓鍋，通過有機物在超臨界水中的燃燒過程，反應產物通過分離裝置進行固、液、氣分離，轉化為無毒無害的水、無機鹽以及二氧化碳、氮氣等氣體，并最終在生產和生活中得到回收利用。”該技術不但污染物去除率高、二次污染小，而且反應迅速，成本也降低了。
目前，超臨界水氧化技術的產業(yè)化應用被認為是一項“世界性難題”，國內外在污水處理領域實現工業(yè)應用的案例極少。“由于無機物在超臨界狀態(tài)下溶解度很低，因此處理設備容易堵塞，為應用帶來困境。”申哲民團隊結合高壓沖擊除垢原理與多閥聯排技術，并采用電腦組態(tài)軟件監(jiān)控系統運行，用多閥程序開啟不斷排出無機物質和殘渣，實現了自己為自己“洗澡”的自潔能力，有效提升超臨界水氧化設備的高效持續(xù)穩(wěn)定的運行，使得對廢水的處理更加徹底。
“新型處理設備在設計上不但有效縮短工藝流程，還能降低運行成本。” 申哲民介紹，以投資一套日處理量達每天20噸的超臨界水氧化設備為例，每噸運行直接成本小于200元/噸，而目前使用的生化法成本接近1000元/噸，這些方法成本高，尚不能有效處理此類廢水。
據了解，超臨界水氧化技術在醫(yī)藥、石化、農藥生產等具有廣闊的工業(yè)應用前景，目前已在部分化工園區(qū)得到工業(yè)化應用，預計未來可提升園區(qū)進駐企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，提高后續(xù)污水處理廠的達標穩(wěn)定性，有效地解決周邊水系的水污染問題，持續(xù)改善園區(qū)河道甚至是相關海域的水環(huán)境。
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