有机废水的超临界水氧化处理研究进展
催化超临界水氧化法处理HMX废水实验研究
图 ２ 压 力 对 Ｃ Ｄ ｒ 除 率 的 影 响 Ｏ 去 ｃ
由 图 ２可 以看 出 ， 同压 力 下 ， 不 出水 Ｃ Ｄ Ｏ 去 除
一
般认 为 ， 于 间歇式 反应器 而言 ， 温 度不 变 对 在
２ １ １ 实 验 结果 （ ．． 见表 ２ ）
表 ２ Ｓ ＷＯ处 理 后 Ｈ Ｃ ＭＸ废 水 中 Ｃ Ｄ Ｏ 值 及 其 去 除 率
时 ， 力升 高 ， 压 导致 水 密 度 增 加 ， 而 增 大 了 有机 物 从
超 临界水 氧化 技 术 处理 奥克 托 金 （ ＨＭＸ） 水 的可 废 行性 ， 讨论 了反应 温 度 、 反应 压力及 反应 时问等 因素 对处 理效果 的影 响 ， 测定 了 Ｈ Ｘ废 水 处理 前 、 水 Ｍ 后 中化 学需氧 量 （ Ｏ ） ， 算 了 Ｃ Ｄ Ｃ Ｄ，值 计 Ｏ 的去 除 率 ， 确定 了处理 的最佳 工 艺 条件 及 处 理 效果 ， 以期 使超
情况。
ｌ ０ ｏ ．
堡 ９ ９ ．
曩９ ９ ．
９． ９
口
９． ９
９ ． ９
２ １２ 极 差 分析 ．．
反应 时ｌ ， 司 ０
实 验 中 的 因素 之 间 有 一定 的相 互 影 响 ， 不 能 并 像 理想模 型 那样 单 独 对 某 一 因 素进 行 很 好 的控 制 ，
１ 实 验 部 分
本 文 拟 采 用 正 交 实 验 分 析 超 临 界 水 氧 化 法
（Ｃ Ｓ ＷＯ） 处理 Ｈ ＭＸ炸 药废 水 的最 佳 工 艺参 数 。为
了提高废水 中 Ｃ Ｄ Ｏ 去除率 ， 选择反应 温度 （ Ｔ＝
３ ０ｏ ４ ０ｏ 、 ８ Ｃ￣ ８ Ｃ） 反应压 力 （ ２ ａ ２ ａ 、 Ｐ＝ ３ＭＰ 一 ６ＭＰ ）
超临界水氧化技术
严格控制反应器温度、压力、氧气流量等操作条件，确保废水在最佳状态下进行氧化反应 。
效果评估与经济效益分析
处理效果
经过超临界水氧化技术处理后，废水中 的有机物、氨氮等污染物去除率达到 95%以上，废水达标排放，有效降低了 对周边环境的影响。
VS
经济效益
相对于传统废水处理方法，超临界水氧化 技术具有处理效率高、占地面积小、运行 成本低等优点。经测算，该项目投资回收 期约为5年，具有良好的经济效益。
生活污水处理
02
该技术可去除生活污水中的难降解有机物，提高污水处理效率
，减少污泥产量。
印染、制药等行业废水
03
超临界水氧化技术可解决印染、制药等行业废水处理难题，实
现废水达标排放。
有机废弃物资源化利用
餐厨垃圾处理
该技术可将餐厨垃圾转化为可再 生能源，减少垃圾填埋量，降低
环境污染。
农业废弃物利用
超临界水氧化技术可将农业废弃物 转化为生物燃料或肥料，提高废弃 物利用率，促进循环农业发展。
产业发展规划与目标
产业发展规划
政府将超临界水氧化技术纳入环保产业发展 规划，推动产业集聚和升级，提高产业整体 竞争力。
产业发展目标
通过政策引导和市场机制，推动超临界水氧 化技术在危险废物处理、污水处理、能源利 用等领域的应用和推广，实现产业规模化、 高端化发展。
资金支持与优惠措施
政府资金支持
政府通过设立专项资金、建立投资基金等方式，对超临界水氧化技 术研发和产业化给予资金支持。
超临界水氧化技术
汇报人： 日期:
目录
• 技术原理及特点 • 工艺流程及关键设备 • 应用领域与市场前景 • 研究进展与发展趋势 • 工程实例分析 • 政策法规与产业支持
超临界水氧化技术详解
超临界水氧化(SCWO)法，作为一项环境友好型技术，是20世纪80年代中期由美国学者Modell提出的一种具有适应性强，节省能耗，高效等特点的水处理技术，特别是对于有机污染物浓度高，种类多，危害大，难生化的工业废水、城市污水，超临界水氧化技术能够完全氧化污水中的污染物，处理产生的二次污染小，且设备与运行费用相对较低，受到国内研究者的广泛关注,被视为是最有前途的废物处理技术。
1. 超临界水氧化技术（1）超临界水的性质超临界水，是一种非协同，非极性溶剂[1]。
超临界水在温度高于374 ℃，压力高于22.1 MPa的条件下制得，此条件下的超临界水具有液态水和气态水双重性质,汽液两相之间的界面消失，成为一个均相体系，流体传送随之增强，有利于反应的快速进行，它对有机物、气体具有较好的溶解能力，可以和氧气等气体完全互溶，而无机盐则溶解度很小，同时，水的介电常数、密度和粘度也随着温度和压力的升高而降低。
总之，超临界水因为其溶解能力特殊、密度易变、粘度较低、表面张力较低，扩散性强，所以比非超临界水的活性更强，反应更迅速。
（2）技术原理在高温、高压下，利用分子氧作为氧化剂，以超临界水作为溶剂，把有机物氧化分解为CO2和H2O的高级氧化技术，称为超临界水氧化(SCWO)法。
超临界水氧化反应，可以用自由基反应理论来解释，产生自由基的过程为[2]：RH + O2R· + HO2·RH + HO2·R· + H2O2PhOH + O2PhO· + HO2·PhOH + HO2·PhO· + H2O2式中：Ph ——芳香族化合物。
在具有液体和气体的性质的超临界水中加入分子氧，活性氧与键能最弱的C—H作用产生自由基HO2·，它与有机物中的H生成H2O2，H2O2进一步分解产生羟基自由基：H2O22HO·羟基自由基HO·具有高活性，它与有机物反应产生有机自由基R，而有机自由基又与O2反应得到有机过氧自由基，有机过氧自由基进一步与有机物反应产生有机过氧氢化物和有机自由基，由于过氧氢化物不稳定，其键发生断裂而生成较小分子量的化合物乙酸或甲醇，最后转化为CO2、H2O等物质。
超临界水氧化处理废水研究进展
超临界水氧化处理废水研究进展 张志杰 葛红光3 陈开勋(西安建筑科技大学环境与市政工程学院,西安710055) (西北大学化工系,西安710069)摘 要 超临界水氧化是一种很有前途的废水处理方法。
全面综述了超临界水的特性,超临界水氧化的基本原理、工艺流程及应用现状。
对超临界水氧化现存的问题,如反应器的腐蚀和无机盐的沉积进行了描述,并就可能的解决方法进行了讨论。
对超临界水氧化领域中未来的研究和技术方法提出了建议。
关键词 超临界水氧化 反应器 废水 腐蚀 盐沉积The prospects of supercritical w ater oxidationfor w aste w ater treatmentZhang Zhijie G e H ongguang(School of Environmental &Municipal Engineering ,X i ’an University of Architecture &T echnology ,X i ’an 710055)Chen K aixun(Department of Chem ical Engineering ,N orthwest University ,X i ’an 710069)Abstract The supercritical water oxidation (SCW O )is a promising process of wastewater treatment.In this arti 2cle ,the characteristic of supercritical water ,fundamental principle ,process flow ,and application actuality of SCW O are com pletely summarized.The existing problems of SCW O such as reactor corrosion and salt precipitation are de 2scribed and possible s olutions are discussed.A suggestion for future research and technical procedure in the SCW O field is given.K ey w ords supercritical water oxidation ;reactor ;wastewater ;corrosion ;salt plugging基金项目:陕西省科技厅自然科学研究资助项目(2002C 124)收稿日期:2002-07-13;修订日期:2002-10-24作者简介:张志杰(1937～),男,教授,博士生导师。
超临界水氧化处理焦化废水实验研究
２ ２ 系统压 力对 焦化废 水 Ｃ Ｄ 去 除率 的影 响 ． Ｏ ０
后 ， 应 体系 中 的盐分 大部 分沉积 在反 应 釜底 ， 反 反应
将 反应 温 度设 定为 ５０℃ ， ８ 反应 时 间为 ６ ， ０Ｓ在
釜内的流体经热交换装置冷却 后气液分离 ， 出 口 在 处收集液体进行水质分析， 气体排空。
ｗｏ ［ 以其高效和环保 的特点引起人们 的关注 ， ）２ ３ 该
法 在 高压 、 温 的超 临 界条 件下 ， 氧气 （ 高 以 或空 气 中 的氧 ） 或者 过 氧 化 氢 作 为 氧 化 剂 ， 临 界 水 作 为 反 超
收稿 日期 ：０ １ ５１ ２ １ － －２ ０
超临界水氧化法处理焦化废水的工艺流程如第
第 ３ 卷 第 ４期 １ ２ １ 年 ８月 ０１
：：：：：：：： －一 ：： － ・ － ・ ：：：： ： －一 ： ：
山
西
化
工
Ｖ０ ． １ Ｎｏ ４ １３ ． Ａｕ ．２ １ ｇ ０１
Ｓ ＨＡＮⅪ Ｃ ＨＥ ＣＡ ＮＤＵＳ Ｙ ＭＩ Ｌ Ｉ ｎＩ
篓 褒 要 臻 爨
中图分类号 ：５ Ｘ２ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ４７ ５ （０ １ ０ ．０ ５０ １０ ．０ ０ ２ １ ）４０ ６ ．３
引 言
焦 化废 水 是 煤 制 焦 炭 、 气 净化 及 焦 化 产 品 回 煤 收过 程 中产生 的废 水 ， 放 量 大 ， 质 成 分 复杂 ， 排 水 除 了氨 、 、 氰 硫氰 根 等无 机污 染物 外 ， 还有 酚 、 油类 、 、 萘
作者简介 ： 胡树枝 ， ， ７ 年 出生 ，９ ６ 女 １ ２ ９ １９ 年毕业于山西矿业学 院 ， 学 士学位 ， 主要从 事化工技术管理工作。 现
废水处理新技术之超临界水研究进展
废水处理新技术之超临界水研究进展超临界水是指水在特定的温度和压力条件下达到超临界状态。
超临界水具有良好的溶解性、高温高压条件下的物理和化学性质的改变，因此被广泛应用于废水处理领域。
本文将介绍超临界水在废水处理中的研究进展。
超临界水处理废水的优势在于其独特的溶解性。
超临界水的溶解性远远大于常规水，在高温高压的条件下，超临界水能够溶解一些难溶于常规水的有机物质和无机盐。
这意味着超临界水可以有效地去除废水中的有机污染物和重金属离子。
研究人员已经成功利用超临界水去除废水中的苯、酚、酚醛树脂等有机污染物，并且取得了较好的去除效果。
另外，超临界水还具有强氧化能力。
在超临界水条件下，水本身的化学性质发生了明显的改变，使其具有强氧化性能。
这种强氧化性能使超临界水能够氧化降解废水中的抗生素、有机溶剂和染料等难降解的有机物质。
研究人员已经成功利用超临界水去除废水中的四环素类抗生素、氯代有机溶剂和偶氮染料等污染物，并且取得了良好的去除效果。
同时，超临界水的强氧化性还能够将废水中的氨、亚硝酸盐、亚硝酸氢盐等氮源氧化为亚硝酸盐和硝酸盐，从而实现废水中氮的去除。
除了溶解性和氧化性能，超临界水还具有高传质性能。
由于其高温高压的特性，超临界水能够提高废水中污染物与催化剂（如催化剂、吸附剂）之间的传质速率，从而提高催化反应和吸附效果。
这使得超临界水能够在较短时间内实现废水中有机物和重金属的高效去除。
研究人员已经成功利用超临界水组合不同的催化剂和吸附剂进行废水处理，并取得了良好的效果。
然而，超临界水处理废水也存在一些挑战和问题。
首先，超临界水处理的能耗相较传统的废水处理方法较高。
由于超临界水的高温高压条件，需要大量的能量消耗。
其次，超临界水处理还面临着废水中矿物盐的沉积和管道堵塞的问题。
高温高压的超临界水会导致废水中的矿物盐发生结晶，从而引起管道堵塞和设备损坏。
综上所述，超临界水作为一种新的废水处理技术具有广阔的应用前景。
尽管其存在一些挑战和问题，但科研人员的不断努力和创新将有助于克服这些问题，推动超临界水技术的发展和应用。
污水处理中的超临界水氧化技术应用
谢谢
THANKS
污水处理中的超临界水氧化技 术应用
汇报人：可编辑
2024-01-04
目录
CONTENTS
• 引言 • 超临界水氧化技术基础 • 污水处理中的超临界水氧化技术应用 • 技术优势与挑战 • 实际应用案例
01 引言
Cቤተ መጻሕፍቲ ባይዱAPTER
技术背景
01
超临界水氧化技术是一种利用超 临界水（温度和压力均超过水的 临界点）作为反应介质，进行有 机物氧化分解的方法。
总结词
该案例介绍了超临界水氧化技术在城市污水处理厂的应用，通过技术改造和升级，提高 了污水处理效率和污染物去除率，减少了二次污染，为城市环境治理提供了有效手段。
详细描述
某城市污水处理厂采用传统的活性污泥法处理工艺，但存在处理效率低下、二次污染严 重等问题。引入超临界水氧化技术后，通过高温高压条件下的氧化反应，实现对污水中 的有机物和有害物质的快速分解和去除。处理后的水质显著改善，满足了排放标准，同
超临界水氧化技术的研究 起步。
20世纪90年代
该技术逐渐应用于污水处 理领域。
21世纪初
随着技术不断改进和完善 ，超临界水氧化技术在污 水处理领域的应用逐渐广 泛。
02 超临界水氧化技术基础
CHAPTER
超临界水性质
高溶解能力
超临界水具有高溶解能力，可以有效 地溶解有机物、氧气等物质。
介于液体和气体之间
适用范围广
超临界水氧化技术适用于多种有机废水的处理，具有广泛的适用 性。
技术挑战与解决方案
技术成本高
超临界水氧化技术的设备投资和运行成本较高，需要进一步降低 成本。
操作条件严格
超临界水氧化技术需要高温高压的条件，对设备的安全性和稳定性 要求较高。
超临界水氧化技术在废水处理中的研究与应用
９ ．９ 。Ｋ ｌ ｌａ 人研 究 了超临 界 ９９ ％ ｉｌ ｅ 等 ｉ 水氧 化 含 氮 有机 物 ，发 现 各种 形 态
超临 界 水氧 化 法 的 工艺 一 般可 分成 ７个主 要 步骤 ：进 料 制备 及 加 压； 预热 ； 应 ； 的 形成 和 分离 ； 反 盐 冷
和临界 密度 （ ｐＣ ｏ高于 临界温 度和 达 到 ７ ％ 而 在 ５ ０ｃ，５ Ｐ ０， ０ ｏ ２ Ｍ ａ时仅 为
临界压 力的状态 就成 为超临界 状态 。 ３ 。正是 由于这些溶 剂化特 性， ×ｌ ０
临近相 同 ， 两项合并 为均 一项 。此特 二 氧 化氮 和 空气 可 以任 意 比例 溶于
应为放热反应 ，在一定 的有机物 浓度 （ 质量分数 ＞ ％ ２ ）下可实现 自热反应 ， 节约能源 ， 适于有毒 、 有害废物和高浓 度难 降解有机废水 的处理 。
超 临 界 水 氧 化 法 的 技 术 工 艺 与 装 置
毒 害物 质 以及 工 业部 门的难 销毁 化 临 界水 ， 物 理 、 其 化学 性 质 均较 常态 工业废物 的各种 技术相 比 ，Ｃ Ｏ技 术 ＳＷ
学 物质 ， 易挥发 性 酸 、 纸厂 料 浆 如 造 下 的水发生 了非常 显著 的变化 ， 既不 具有 以下特点 ： １ （ ）由于 超临界水 能 够极好地溶解有机物与氧化剂 ，反 应
处于超 临界状态 时 ， 液两相性 质 非 使 超 临 界水 成 为有 机 物氧 化 的 理 想 却和 能量 ／ 气 热循 环 ；减 压和 相 分离 ；
４ Ｉ新 理 念 新 时 尚 新 视 觉 ４
ｌ 鸯黥
流 出水的 清洁 。具体 流程 为 ： 水经 成 过 氧化 物 。 过氧 化 物不 稳 定 很快 废
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有机废水的超临界水氧化处理研究进展
有机废水的超临界水氧化处理研究进展
引言：
随着工业的发展和人们生活水平的提高，产生大量有机废水，给环境和水资源造成了严重的污染。
有机废水的高浓度及复杂性使传统的废水处理方法无法有效处理，因此研究开发一种高效、经济且环保的废水处理技术成为亟待解决的课题。
超临界水氧化技术就是一种有潜力的解决方案，本文将对其研究进展进行综述。
一、超临界水的特点及水氧化反应机理
超临界水是介于液态和气态之间的状态，具有较高的温度和压力，具有特殊的物理和化学性质。
超临界水氧化是在超临界水条件下利用氧气催化水中有机物的氧化反应。
该反应主要包括氧化、水解和气化三个阶段，其中氧化是最关键的一步。
二、超临界水氧化处理有机废水的优势
与传统的废水处理方法相比，超临界水氧化具有以下优势：1. 高效：超临界水能够提供较高的温度和压力，加速有机物的氧化反应速率，提高废水处理效果。
2. 综合处理：超临界水氧化能够同时处理多种废水组分，对不同类型的有机物都具有高度的氧化能力。
3. 环保：超临界水氧化过程中不需要添加额外的氧化剂或催化剂，减少了化学品的使用，降低了废水处理的成本和环境风险。
4. 无二次污染：超临界水氧化不会产生二次污染物，其产物主要为二氧化碳和水，对环境没有任何危害。
三、超临界水氧化处理有机废水的关键技术
超临界水氧化处理有机废水需要解决以下关键技术问题：
1. 反应器设计：反应器的设计必须考虑到超临界水的高温高
压特性，确保反应器的密封性和安全性。
2. 温度和压力控制：超临界水氧化过程需要精确控制温度和
压力，以提供合理的反应条件。
3. 催化剂选择：催化剂的选择对超临界水氧化反应的效率和
选择性具有重要影响。
4. 产物回收：超临界水氧化后产生的二氧化碳和水需要进行
有效的分离和回收，以降低对环境的影响。
四、超临界水氧化处理有机废水的应用研究
目前，超临界水氧化技术已经在有机废水处理中得到了广泛应用。
研究表明，超临界水氧化能够有效去除有机废水中的有机物污染物，并且对于难降解的有机物也具有较好的降解效果。
通过调节反应条件和催化剂的选择，还可以实现有机废水中重金属和毒性有机物的去除。
五、超临界水氧化处理有机废水的挑战与展望
虽然超临界水氧化处理有机废水具有广阔的应用前景，但仍然面临一些挑战，如高能耗、设备成本昂贵以及中间产物的生成等问题。
未来的研究需要进一步优化超临界水氧化技术的反应条件，降低能耗和设备成本，并研究产物的分离和回收技术。
结论：
超临界水氧化是一种有潜力的高效、环保的有机废水处理技术。
该技术具有高效、综合处理、环保和无二次污染的优势，通过解决其关键技术问题，可以实现对有机废水的高效处理和资源化利用。
未来的研究应继续优化超临界水氧化技术，提高其处理效率和降低成本，为工业废水处理提供更好的解决方案
超临界水氧化技术是一种被广泛应用于有机废水处理的高效、环保的方法。
它的应用主要包括有机物污染物的去除、难降解有机物的降解以及重金属和毒性有机物的去除。
然而，虽然这种技术具有广阔的应用前景，但仍面临一些挑战，如高能耗、设备成本昂贵以及中间产物的生成等问题。
超临界水氧化技术的效率和选择性对其应用的成功至关重要。
超临界水氧化反应的效率受到多个因素的影响，包括温度、压力、氧气浓度和反应时间等。
适当的调节这些因素可以提高反应的效率，使得有机废水中的有机物得以有效去除。
此外，催化剂的选择也会对反应的效率和选择性产生影响。
合适的催化剂可以提高反应速率和产物选择性，从而提高反应的效率和降解效果。
产物的回收也是超临界水氧化技术中的一个重要问题。
超临界水氧化后产生的二氧化碳和水需要进行有效的分离和回收，以降低对环境的影响。
目前已经研究出一些有效的分离和回收技术，如压力泵和膜分离等。
这些技术可以实现对产物的高效回收，从而减少对环境的影响。
然而，超临界水氧化处理有机废水仍然面临一些挑战。
首先，超临界水氧化的过程中需要高温和高压条件，这会导致高能耗。
此外，超临界水氧化的设备成本也较高，这限制了其在工业应用中的推广。
此外，超临界水氧化反应会生成一些中间产物，这些产物可能具有毒性或对环境造成污染。
因此，研究人员需要进一步优化超临界水氧化技术的反应条件，以降低能耗和设备成本，并研究产物的分离和回收技术，以减少对环境的影响。
总之，超临界水氧化技术是一种有潜力的高效、环保的有机废水处理技术。
通过优化反应条件和催化剂选择，可以实现
对有机废水中有机物污染物的高效去除和难降解有机物的降解。
此外，通过研究产物的分离和回收技术，可以减少对环境的影响。
未来的研究应继续优化超临界水氧化技术，提高处理效率和降低成本，为工业废水处理提供更好的解决方案
综上所述，超临界水氧化技术是一种有潜力的高效、环保的有机废水处理技术。
通过优化反应条件和催化剂选择，可以实现对有机废水中有机物污染物的高效去除和难降解有机物的降解。
此外，通过研究产物的分离和回收技术，可以减少对环境的影响。
超临界水氧化技术在有机废水处理中具有许多优点。
首先，超临界水氧化反应在水的超临界状态下进行，不需要使用常规氧化剂和催化剂，因此可以避免一些有害物质的使用和生成。
其次，超临界水氧化过程中产生的二氧化碳和水是环境友好的产物，不会对环境造成污染。
此外，超临界水氧化对废水中的难降解有机物也具有很好的降解效果，可以有效地将有机废水中的有机物降解为无害物质。
然而，超临界水氧化技术在实际应用中仍然面临一些挑战。
首先，超临界水氧化的过程需要高温和高压条件，这会导致高能耗，增加了处理成本。
因此，研究人员需要努力寻找降低能耗的方法，如优化反应条件和催化剂选择，以减少超临界水氧化的能耗。
其次，超临界水氧化的设备成本较高，限制了其在工业应用中的推广。
因此，研究人员需要进一步研究和开发低成本、高效的超临界水氧化设备。
此外，超临界水氧化反应会生成一些中间产物，这些产物可能具有毒性或对环境造成污染。
因此，研究人员需要进一步研究产物的分离和回收技术，以减少对环境的影响。
目前已经
研究出一些有效的分离和回收技术，如压力泵和膜分离等，可以实现对产物的高效回收。
未来的研究应继续优化这些分离和回收技术，以提高回收效率并减少对环境的影响。
总之，超临界水氧化技术是一种有潜力的高效、环保的有机废水处理技术。
通过优化反应条件和催化剂选择，可以实现对有机废水中有机物污染物的高效去除和难降解有机物的降解。
此外，通过研究产物的分离和回收技术，可以减少对环境的影响。
未来的研究应继续优化超临界水氧化技术，提高处理效率和降低成本，为工业废水处理提供更好的解决方案。