水污染控制工程

1、高級氧化技術(shù)高級氧化技術(shù)Advanced Oxidation Technologies主講人：于守富主講人：于守富 高級氧化技術(shù)高級氧化技術(shù)1. 1. 濕式空氣氧化法濕式空氣氧化法 1.1 1.1 濕式空氣氧化法濕式空氣氧化法的原理的原理 1.2 1.2 濕式空氣氧化法濕式空氣氧化法系統(tǒng)系統(tǒng) 1.3 1.3 濕式空氣氧化法濕式空氣氧化法的主要影響因素的主要影響因素2.2.超臨界水氧化法超臨界水氧化法 2.12.1超臨界及其特性超臨界及其特性 2.2 2.2 超臨界水氧化法超臨界水氧化法處理的工藝處理的工藝 3.3.光化學(xué)氧化光化學(xué)氧化 3.1 3.1 UV/H2O2氧化氧化 3.2 3.2 U

2、V/O3氧化氧化 3.3 3.3 UV/O3/H2O2氧化氧化4.4.高級氧化技術(shù)的應(yīng)用高級氧化技術(shù)的應(yīng)用 4.1 4.1 催化濕式氧化技術(shù)催化濕式氧化技術(shù) 4.2 4.2 超臨界水氧化技術(shù)超臨界水氧化技術(shù)的應(yīng)用的應(yīng)用 4.3 4.3 光化學(xué)催化氧化技光化學(xué)催化氧化技術(shù)的應(yīng)用術(shù)的應(yīng)用高級氧化技術(shù)高級氧化技術(shù)l 高級氧化技術(shù)又稱深度氧化技術(shù)，它是利用活性高級氧化技術(shù)又稱深度氧化技術(shù)，它是利用活性極強(qiáng)的羥基自由基（極強(qiáng)的羥基自由基（HOHO）有效降解水中有機(jī)）有效降解水中有機(jī)污染物的廢水處理技術(shù)。污染物的廢水處理技術(shù)。l 高級氧化法還在環(huán)境類激素等微量有害化學(xué)物質(zhì)高級氧化法還在環(huán)境類激素等微量有害

3、化學(xué)物質(zhì)的處理方面具有很大的優(yōu)勢，能夠使絕大部分有的處理方面具有很大的優(yōu)勢，能夠使絕大部分有機(jī)物完全礦化或分解，具有很好的應(yīng)用前景機(jī)物完全礦化或分解，具有很好的應(yīng)用前景l(fā) 一般來說，氧化劑的氧化能力與其標(biāo)準(zhǔn)電極電位一般來說，氧化劑的氧化能力與其標(biāo)準(zhǔn)電極電位相一致。相一致。l 除除F2外外，羥基自由基（羥基自由基（HOHO）比其它常見氧化）比其它常見氧化劑具有更高的標(biāo)準(zhǔn)電極電位，因此，劑具有更高的標(biāo)準(zhǔn)電極電位，因此，HOHO是一是一種很強(qiáng)的氧化劑。種很強(qiáng)的氧化劑。常見氧化劑的標(biāo)準(zhǔn)電極電位常見氧化劑的標(biāo)準(zhǔn)電極電位氧化劑氧化劑F2HOO3H2O2MnO2HClO4標(biāo)準(zhǔn)電極電標(biāo)準(zhǔn)電極電位位/V2.87

4、2.802.071.771.581.63氧化劑氧化劑KMnO4HClO2Cl2K2Cr2O7O2標(biāo)準(zhǔn)電極電標(biāo)準(zhǔn)電極電位位/V1.521.501.361.331.231.1 1.1 濕式空氣氧化法濕式空氣氧化法 濕式空氣氧化處理法簡稱為濕式氧化法濕式空氣氧化處理法簡稱為濕式氧化法(Wet Air (Wet Air OxidationOxidation，簡稱為，簡稱為WAO)WAO)是在高溫、高壓下，是在高溫、高壓下，利用氧化劑將廢水中的有機(jī)物氧化成二氧化碳利用氧化劑將廢水中的有機(jī)物氧化成二氧化碳和水，從而去除污染物的方法。和水，從而去除污染物的方法。濕式空氣氧化法的原理濕式空氣氧化法的原理n 濕

5、式氧化法是指在高溫濕式氧化法是指在高溫(150(150350350) )、高壓、高壓(5(520MPa)20MPa)條件下，在液相中，用氧氣或空氣條件下，在液相中，用氧氣或空氣作為氧化劑，使廢水中的高分子有機(jī)物氧化降作為氧化劑，使廢水中的高分子有機(jī)物氧化降解為無機(jī)物或小分子有機(jī)物的方法。解為無機(jī)物或小分子有機(jī)物的方法。n 在高溫高壓下，水以及作為氧化劑的氧的物理在高溫高壓下，水以及作為氧化劑的氧的物理性質(zhì)都發(fā)生了變化。性質(zhì)都發(fā)生了變化。水和氧在不同溫度下的物理性質(zhì)水和氧在不同溫度下的物理性質(zhì)物質(zhì)物質(zhì)溫度溫度/性性 質(zhì)質(zhì)25100150200250300320350水水蒸氣壓蒸氣壓/MPa0.0

6、03 0.103 0.4851.5864.056 8.76211.51114.005粘度粘度/(Pas103)0.922 0.281 0.1810.1370.116 0.106 0.1040.103密度密度/(g/mL)0.944 0.991 0.9550.9340.908 0.870 0.8480.828氧氧 =51013.25kPa(25)擴(kuò)散系數(shù)擴(kuò)散系數(shù)Ka(cm2/s102)2.249.18 16.2 23.9 31.137.3 39.3 40.7亨利常數(shù)亨利常數(shù)H/(atm/mol104)4.387.04 5.82 3.94 2.381.36 1.08 0.90溶解度溶解度/(mg/

7、L)1901451953205651040 1325 15852Op在室溫到在室溫到100100范圍內(nèi)，氧的范圍內(nèi)，氧的溶解度隨溫度溶解度隨溫度的升高而降低的升高而降低在高溫狀態(tài)下，如當(dāng)在高溫狀態(tài)下，如當(dāng)溫度大于溫度大于150150時，時，氧的溶解度隨溫度升氧的溶解度隨溫度升高反而增大，而且，高反而增大，而且，氧氣的溶解度大于室氧氣的溶解度大于室溫狀態(tài)下的溶解度溫狀態(tài)下的溶解度濕式氧化法的氧化反應(yīng)濕式氧化法的氧化反應(yīng)u濕式氧化發(fā)生的氧化反應(yīng)屬于自由基反應(yīng)，經(jīng)濕式氧化發(fā)生的氧化反應(yīng)屬于自由基反應(yīng)，經(jīng)歷誘導(dǎo)期、增殖期、退化期以及結(jié)束期四個階歷誘導(dǎo)期、增殖期、退化期以及結(jié)束期四個階段。在誘導(dǎo)期和增殖

8、期，分子態(tài)氧參與了各種段。在誘導(dǎo)期和增殖期，分子態(tài)氧參與了各種自由基的形成。自由基的形成。u生成的生成的HO、RO和和ROO等自由基攻擊有機(jī)物等自由基攻擊有機(jī)物RH，引發(fā)一系列的鏈反應(yīng)，生成其它低分子酸，引發(fā)一系列的鏈反應(yīng)，生成其它低分子酸和二氧化碳。整個反應(yīng)過程如下：和二氧化碳。整個反應(yīng)過程如下：誘導(dǎo)期：誘導(dǎo)期：RH+O2R+HOO 2RH+O22R+H2O2濕式氧化法的氧化反應(yīng)濕式氧化法的氧化反應(yīng)增殖期：增殖期：R+O2ROOROO+RHROOH+R退化期：退化期：ROOHRO+HOROOHR+RO+H2O結(jié)束期：結(jié)束期： R+RRR ROO+RROOR ROO+ROOROH+R1COR2

9、+O2以上各階段鏈?zhǔn)椒磻?yīng)所產(chǎn)生的自由基在反應(yīng)過程中所起以上各階段鏈?zhǔn)椒磻?yīng)所產(chǎn)生的自由基在反應(yīng)過程中所起的作用，取決于廢水中有機(jī)物的組成、所用的氧化劑以的作用，取決于廢水中有機(jī)物的組成、所用的氧化劑以及其它反應(yīng)條件。及其它反應(yīng)條件。 1.2 1.2 濕式空氣氧化系統(tǒng)濕式空氣氧化系統(tǒng)廢水通過貯存罐由高壓泵打入熱交換器，廢水通過貯存罐由高壓泵打入熱交換器，與反應(yīng)后的高溫氧化液體換熱，使溫度上與反應(yīng)后的高溫氧化液體換熱，使溫度上升到接近于反應(yīng)溫度，然后進(jìn)入反應(yīng)器。升到接近于反應(yīng)溫度，然后進(jìn)入反應(yīng)器。反應(yīng)所需的氧由壓縮機(jī)提供。反應(yīng)所需的氧由壓縮機(jī)提供。在反應(yīng)器內(nèi)，廢水中的有機(jī)物與氧發(fā)生放在反應(yīng)器內(nèi)，廢水

10、中的有機(jī)物與氧發(fā)生放熱反應(yīng)，在較高溫度下將廢水中的有機(jī)物熱反應(yīng)，在較高溫度下將廢水中的有機(jī)物氧化成二氧化碳和水，或低級有機(jī)酸等中氧化成二氧化碳和水，或低級有機(jī)酸等中間產(chǎn)物。反應(yīng)后氣液混合物經(jīng)氣液分離器間產(chǎn)物。反應(yīng)后氣液混合物經(jīng)氣液分離器分離，液相經(jīng)熱交換器預(yù)熱進(jìn)水，回收熱分離，液相經(jīng)熱交換器預(yù)熱進(jìn)水，回收熱能。能。濕式空氣氧化系統(tǒng)及應(yīng)用濕式空氣氧化系統(tǒng)及應(yīng)用高溫高壓的尾氣首先通過再沸器（如廢熱高溫高壓的尾氣首先通過再沸器（如廢熱鍋爐）產(chǎn)生蒸汽或經(jīng)熱交換器預(yù)熱鍋爐進(jìn)鍋爐）產(chǎn)生蒸汽或經(jīng)熱交換器預(yù)熱鍋爐進(jìn)水，其冷凝水由第二分離器分離后通過循水，其冷凝水由第二分離器分離后通過循環(huán)泵再送回反應(yīng)器，分離后

11、的高壓尾氣送環(huán)泵再送回反應(yīng)器，分離后的高壓尾氣送入透平機(jī)產(chǎn)生機(jī)械能或電能入透平機(jī)產(chǎn)生機(jī)械能或電能由此可見，這一典型的工業(yè)化濕式氧化系由此可見，這一典型的工業(yè)化濕式氧化系統(tǒng)不但處理了廢水，而且對能量逐級利用，統(tǒng)不但處理了廢水，而且對能量逐級利用，減少了有效能量的損失，維持并補(bǔ)充濕式減少了有效能量的損失，維持并補(bǔ)充濕式氧化系統(tǒng)本身所需的能量氧化系統(tǒng)本身所需的能量WAOWAO系統(tǒng)工藝流程系統(tǒng)工藝流程貯存罐透平機(jī)循環(huán)泵再沸器反應(yīng)器氣液分離器高壓泵熱交換器空壓機(jī)不同處理方法時處理費(fèi)用和不同處理方法時處理費(fèi)用和CODCOD濃度的關(guān)系濃度的關(guān)系化學(xué)氧化化學(xué)氧化生物氧化生物氧化濕式氧化濕式氧化燃燒燃燒從工藝的

12、經(jīng)濟(jì)性分析，從工藝的經(jīng)濟(jì)性分析，濕式氧化系統(tǒng)一般適用濕式氧化系統(tǒng)一般適用于處理高濃度廢水于處理高濃度廢水1000075002500500025005000進(jìn)水進(jìn)水CODCOD和所需能量的關(guān)系和所需能量的關(guān)系從圖中可知，濕式氧化從圖中可知，濕式氧化能處理較寬能處理較寬COD濃度范濃度范圍（圍（10300g/L）的各種）的各種廢水，具有較佳的經(jīng)濟(jì)廢水，具有較佳的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益效益和社會效益1.3 1.3 濕式空氣氧化法的主要影響因素濕式空氣氧化法的主要影響因素（1 1）溫度）溫度u溫度是濕式氧化的主要影響因素。溫度越高，反溫度是濕式氧化的主要影響因素。溫度越高，反應(yīng)速率越快，反應(yīng)進(jìn)行得越徹底。

13、同時溫度升高應(yīng)速率越快，反應(yīng)進(jìn)行得越徹底。同時溫度升高還有助于液體粘度的降低和氧氣傳質(zhì)速度的增加。還有助于液體粘度的降低和氧氣傳質(zhì)速度的增加。但過高的溫度是不經(jīng)濟(jì)的。但過高的溫度是不經(jīng)濟(jì)的。u因此，操作溫度通?？刂圃谝虼?，操作溫度通?？刂圃?50150280280（2 2）壓力）壓力為保證液相反應(yīng)的進(jìn)行，總壓力不應(yīng)低于該溫度為保證液相反應(yīng)的進(jìn)行，總壓力不應(yīng)低于該溫度下的飽和蒸汽壓。同時，氧分壓也應(yīng)保持在一定下的飽和蒸汽壓。同時，氧分壓也應(yīng)保持在一定范圍內(nèi)，以保證液相中的高溶解氧濃度。范圍內(nèi)，以保證液相中的高溶解氧濃度。若氧分壓太小，供氧過程就成為反應(yīng)的控制步驟若氧分壓太小，供氧過程就成為反應(yīng)的

14、控制步驟（3）反應(yīng)時間）反應(yīng)時間 有機(jī)物的濃度是反應(yīng)時間的函數(shù)。有機(jī)物的濃度是反應(yīng)時間的函數(shù)。 提高反應(yīng)溫度或投加催化劑均可使反應(yīng)速率顯著提高，縮提高反應(yīng)溫度或投加催化劑均可使反應(yīng)速率顯著提高，縮短反應(yīng)時間短反應(yīng)時間（4）廢水性質(zhì)）廢水性質(zhì) 廢水性質(zhì)的影響主要表現(xiàn)在其中污染物的成分不同，而不廢水性質(zhì)的影響主要表現(xiàn)在其中污染物的成分不同，而不同污染物氧化的難易程度也不同。有機(jī)物氧化與其電荷特同污染物氧化的難易程度也不同。有機(jī)物氧化與其電荷特性和空間結(jié)構(gòu)有關(guān)。性和空間結(jié)構(gòu)有關(guān)。 氰化物、脂肪族和鹵代脂肪族化合物、芳烴、芳香族和含氰化物、脂肪族和鹵代脂肪族化合物、芳烴、芳香族和含非鹵代基團(tuán)的鹵代芳香

15、族化合物等容易氧化；不含非鹵代非鹵代基團(tuán)的鹵代芳香族化合物等容易氧化；不含非鹵代基團(tuán)的鹵代芳香族化合物（如氯苯和多氯聯(lián)苯）難氧化?；鶊F(tuán)的鹵代芳香族化合物（如氯苯和多氯聯(lián)苯）難氧化。 氧在有機(jī)物中所占比例越少，其氧化性越大；碳在有機(jī)物氧在有機(jī)物中所占比例越少，其氧化性越大；碳在有機(jī)物中所占比例越大，有機(jī)物越易被氧化。中所占比例越大，有機(jī)物越易被氧化。2 2 超臨界水氧化法超臨界水氧化法超臨界水氧化法超臨界水氧化法(Supercritical Water Oxidation(Supercritical Water Oxidation，簡稱簡稱SCWO)SCWO)就是在超臨界水的狀態(tài)下將廢水中就是在

16、超臨界水的狀態(tài)下將廢水中所含的有機(jī)物用氧氣氧化分解成水、二氧化碳所含的有機(jī)物用氧氣氧化分解成水、二氧化碳等簡單無害的小分子化合物的方法。等簡單無害的小分子化合物的方法。2.1 2.1 濕式空氣氧化法的原理濕式空氣氧化法的原理（1 1）超臨界水及其特性）超臨界水及其特性在通常條件下，水始終以蒸汽、液態(tài)水和冰這在通常條件下，水始終以蒸汽、液態(tài)水和冰這三種狀態(tài)之一存在，而且是極性溶劑，可以溶三種狀態(tài)之一存在，而且是極性溶劑，可以溶解包括鹽類在內(nèi)的大多數(shù)電解質(zhì)，對氣體和大解包括鹽類在內(nèi)的大多數(shù)電解質(zhì)，對氣體和大多數(shù)有機(jī)物則微溶或不溶，密度幾乎不隨壓力多數(shù)有機(jī)物則微溶或不溶，密度幾乎不隨壓力而改變。而改

17、變。超臨界水及其特性超臨界水及其特性如 果 將 水 的 溫 度 和 壓 力 升 高 到 臨 界 點(diǎn)如 果 將 水 的 溫 度 和 壓 力 升 高 到 臨 界 點(diǎn)（374.3374.3、22.05MPa22.05MPa）以上，水）以上，水 就會處于就會處于一種既不同于氣態(tài)也不同于液態(tài)和固態(tài)的新一種既不同于氣態(tài)也不同于液態(tài)和固態(tài)的新的流體態(tài)的流體態(tài)超臨界態(tài)，該狀態(tài)的水即稱之為超臨界態(tài)，該狀態(tài)的水即稱之為超臨界水超臨界水在超臨界條件下，水的性質(zhì)發(fā)生了極大的變在超臨界條件下，水的性質(zhì)發(fā)生了極大的變化，其密度、介電常數(shù)、粘度、擴(kuò)散系數(shù)、化，其密度、介電常數(shù)、粘度、擴(kuò)散系數(shù)、電導(dǎo)率和溶劑化性能都不同于普通

18、水。電導(dǎo)率和溶劑化性能都不同于普通水。超臨界水及其特性超臨界水及其特性l 由于超臨界水各種物理性質(zhì)的變化，使得水表由于超臨界水各種物理性質(zhì)的變化，使得水表現(xiàn)得像一個中等強(qiáng)度的極性有機(jī)溶劑。所以超現(xiàn)得像一個中等強(qiáng)度的極性有機(jī)溶劑。所以超臨界水能與非極性物質(zhì)（如烴類）和其他有機(jī)臨界水能與非極性物質(zhì)（如烴類）和其他有機(jī)物完全互溶，而無機(jī)物（特別是鹽類）在超臨物完全互溶，而無機(jī)物（特別是鹽類）在超臨界水中的離解常數(shù)和溶解度卻很低界水中的離解常數(shù)和溶解度卻很低l 正是由于超臨界水具有這些特有的性質(zhì)，使超正是由于超臨界水具有這些特有的性質(zhì)，使超臨界水成為獨(dú)特的反應(yīng)介質(zhì)臨界水成為獨(dú)特的反應(yīng)介質(zhì)l 因此，超臨

19、界水可與有機(jī)物發(fā)生氧化反應(yīng)、脫因此，超臨界水可與有機(jī)物發(fā)生氧化反應(yīng)、脫水反應(yīng)、加氫反應(yīng)、烷基化反應(yīng)、水解和裂解水反應(yīng)、加氫反應(yīng)、烷基化反應(yīng)、水解和裂解反應(yīng)以及水熱合成等特殊類型的化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)以及水熱合成等特殊類型的化學(xué)反應(yīng)。（2 2）超臨界水氧化反應(yīng)的原理）超臨界水氧化反應(yīng)的原理p在超臨界水氧化過程中，超臨界水對有機(jī)物和在超臨界水氧化過程中，超臨界水對有機(jī)物和氧氣都是極好的溶劑。因此，有機(jī)物可以在富氧氣都是極好的溶劑。因此，有機(jī)物可以在富氧的氧的均一相均一相中被氧化，反應(yīng)不會因相間轉(zhuǎn)移而中被氧化，反應(yīng)不會因相間轉(zhuǎn)移而受到限制。受到限制。p同時，高的反應(yīng)溫度同時，高的反應(yīng)溫度(400(4006

20、00600) )也使反應(yīng)速也使反應(yīng)速度加快，可以在幾秒鐘內(nèi)將有機(jī)物破壞分解。度加快，可以在幾秒鐘內(nèi)將有機(jī)物破壞分解。有機(jī)廢物在超臨界水中進(jìn)行的氧化反應(yīng)概略地有機(jī)廢物在超臨界水中進(jìn)行的氧化反應(yīng)概略地可以用以下化學(xué)方程表示：可以用以下化學(xué)方程表示：有機(jī)化合物有機(jī)化合物+ +O2CO2 + + H2O有機(jī)化合物中的雜原子有機(jī)化合物中的雜原子 酸、鹽、氧化物酸、鹽、氧化物酸酸 + NaOH + NaOH無機(jī)鹽無機(jī)鹽O 超臨界水氧化反應(yīng)的原理超臨界水氧化反應(yīng)的原理在超臨界水氧化反應(yīng)中，有機(jī)碳轉(zhuǎn)化成在超臨界水氧化反應(yīng)中，有機(jī)碳轉(zhuǎn)化成CO2，氫轉(zhuǎn)化成水，鹵素原子轉(zhuǎn)化為鹵化物的離子，氫轉(zhuǎn)化成水，鹵素原子轉(zhuǎn)化為

21、鹵化物的離子，硫和磷分別轉(zhuǎn)化為硫酸鹽和磷酸鹽，氮轉(zhuǎn)化硫和磷分別轉(zhuǎn)化為硫酸鹽和磷酸鹽，氮轉(zhuǎn)化為硝酸根和亞硝酸根離子或氮?dú)?。為硝酸根和亞硝酸根離子或氮?dú)?。同時，超臨界水氧化在某種程度上與簡單的同時，超臨界水氧化在某種程度上與簡單的燃燒過程相似，在氧化過程中釋放出大量的燃燒過程相似，在氧化過程中釋放出大量的熱，一旦開始，反應(yīng)可以自己維持，無需外熱，一旦開始，反應(yīng)可以自己維持，無需外界能量。界能量。2.2 2.2 超臨界水氧化處理的工藝超臨界水氧化處理的工藝u首先，用污水泵將污水壓入反應(yīng)器，在此與一首先，用污水泵將污水壓入反應(yīng)器，在此與一般循環(huán)反應(yīng)物直接混合而加熱，提高溫度。然般循環(huán)反應(yīng)物直接混合而加

22、熱，提高溫度。然后，用壓縮機(jī)將空氣增壓，通過循環(huán)用噴射器后，用壓縮機(jī)將空氣增壓，通過循環(huán)用噴射器把上述的循環(huán)反應(yīng)物一并帶入反應(yīng)器。把上述的循環(huán)反應(yīng)物一并帶入反應(yīng)器。u有害有機(jī)物與氧在超臨界水相中迅速反應(yīng)，使有害有機(jī)物與氧在超臨界水相中迅速反應(yīng)，使有機(jī)物完全氧化，氧化釋放出的熱量足以將反有機(jī)物完全氧化，氧化釋放出的熱量足以將反應(yīng)器內(nèi)的所有物料加熱至超臨界狀態(tài)，在均相應(yīng)器內(nèi)的所有物料加熱至超臨界狀態(tài)，在均相條件下，使有機(jī)物和氧進(jìn)行反應(yīng)。條件下，使有機(jī)物和氧進(jìn)行反應(yīng)。u離開反應(yīng)器的物料進(jìn)入旋風(fēng)分離器，在此將反離開反應(yīng)器的物料進(jìn)入旋風(fēng)分離器，在此將反應(yīng)中生成的無機(jī)鹽等固體物料從流體相中沉淀應(yīng)中生成的無

23、機(jī)鹽等固體物料從流體相中沉淀析出。析出。l 離開旋風(fēng)分離器的物料一部分循環(huán)進(jìn)入反應(yīng)器，離開旋風(fēng)分離器的物料一部分循環(huán)進(jìn)入反應(yīng)器，另一部分作為高溫高壓流體先通過蒸汽發(fā)生器，另一部分作為高溫高壓流體先通過蒸汽發(fā)生器，產(chǎn)生高壓蒸汽，再通過高壓氣液分離器，隨產(chǎn)生高壓蒸汽，再通過高壓氣液分離器，隨N2和大部分和大部分CO2離開分離器，進(jìn)入透平機(jī)，為空氣離開分離器，進(jìn)入透平機(jī)，為空氣壓縮機(jī)提供動力。壓縮機(jī)提供動力。l 液體物料（主要是水和溶在水中的液體物料（主要是水和溶在水中的CO2）經(jīng)排出）經(jīng)排出閥減壓，進(jìn)入低壓氣液分離器，分出的氣體閥減壓，進(jìn)入低壓氣液分離器，分出的氣體（主要是（主要是CO2）進(jìn)行排放

24、，液體則為處理后水，）進(jìn)行排放，液體則為處理后水，而作補(bǔ)充水進(jìn)入水槽。而作補(bǔ)充水進(jìn)入水槽。l 反應(yīng)轉(zhuǎn)化率反應(yīng)轉(zhuǎn)化率R R（R=R=已轉(zhuǎn)化的有機(jī)物已轉(zhuǎn)化的有機(jī)物/ /進(jìn)料中的有進(jìn)料中的有機(jī)物）取決于反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間。延長轉(zhuǎn)化機(jī)物）取決于反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間。延長轉(zhuǎn)化時間可以降低反應(yīng)溫度，但將增加反應(yīng)器體積，時間可以降低反應(yīng)溫度，但將增加反應(yīng)器體積，增加設(shè)備投資。增加設(shè)備投資。超臨界水氧化處理污水工藝超臨界水氧化處理污水工藝污水槽固體分離器膨脹機(jī)透平機(jī)氧化反應(yīng)器循環(huán)用噴射泵污水泵蒸汽發(fā)生器高壓氣液分離器空氣壓縮機(jī)低壓氣液分離器減壓閥連續(xù)流動超臨界水氧化反應(yīng)裝置連續(xù)流動超臨界水氧化反應(yīng)裝置l 該反應(yīng)

25、裝置的核心是一個由兩個同心不銹鋼管組成的該反應(yīng)裝置的核心是一個由兩個同心不銹鋼管組成的高溫高壓反應(yīng)器。被處理的廢水先混合均勻，然后用高溫高壓反應(yīng)器。被處理的廢水先混合均勻，然后用一個小的高壓泵將其從反應(yīng)器外管的上部輸送到高壓一個小的高壓泵將其從反應(yīng)器外管的上部輸送到高壓反應(yīng)器。反應(yīng)器。l 進(jìn)入反應(yīng)器的廢液先被預(yù)熱，在移動到反應(yīng)器中部時與加入進(jìn)入反應(yīng)器的廢液先被預(yù)熱，在移動到反應(yīng)器中部時與加入的氧化劑混合，通過氧化反應(yīng)，廢液得到處理。的氧化劑混合，通過氧化反應(yīng)，廢液得到處理。l 生成的產(chǎn)物從反應(yīng)器的內(nèi)管入口進(jìn)入熱交換器。反應(yīng)生成的產(chǎn)物從反應(yīng)器的內(nèi)管入口進(jìn)入熱交換器。反應(yīng)器內(nèi)的壓力由減壓器控制，壓

26、力值通過壓力計和一個器內(nèi)的壓力由減壓器控制，壓力值通過壓力計和一個數(shù)值式壓力傳感器測定。在反應(yīng)器的管外安裝有電加數(shù)值式壓力傳感器測定。在反應(yīng)器的管外安裝有電加熱器，并在不同位置設(shè)有溫度監(jiān)測裝置。在反應(yīng)器的熱器，并在不同位置設(shè)有溫度監(jiān)測裝置。在反應(yīng)器的中部、底部和頂部均設(shè)有取樣口。中部、底部和頂部均設(shè)有取樣口。l 該裝置也可以用來處理剩余污泥。該裝置也可以用來處理剩余污泥。（3 3）超臨界水氧化技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)超臨界水氧化技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)超臨界水氧化技術(shù)與其它處理技術(shù)相比，具有超臨界水氧化技術(shù)與其它處理技術(shù)相比，具有其明顯的優(yōu)越性，主要表現(xiàn)在其明顯的優(yōu)越性，主要表現(xiàn)在： 效率高，處理徹底。有機(jī)物在適當(dāng)?shù)?/p>

27、溫度、效率高，處理徹底。有機(jī)物在適當(dāng)?shù)臏囟?、壓力和一定的保留時間下，能完全被氧化成二壓力和一定的保留時間下，能完全被氧化成二氧化碳、水、氮?dú)庖约胞}類等無毒的小分子化氧化碳、水、氮?dú)庖约胞}類等無毒的小分子化合物，有毒物質(zhì)的去除率達(dá)合物，有毒物質(zhì)的去除率達(dá)99.99%以上；以上； 由于超臨界水氧化技術(shù)是在高溫高壓下進(jìn)行由于超臨界水氧化技術(shù)是在高溫高壓下進(jìn)行的均相反應(yīng)，反應(yīng)速率快，停留時間短的均相反應(yīng)，反應(yīng)速率快，停留時間短(可小于可小于l min)。所以，反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單，體積?。?。所以，反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單，體積小；超臨界水氧化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)超臨界水氧化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn) 適用范圍廣，可以適用于各種有毒物質(zhì)、適用范

28、圍廣，可以適用于各種有毒物質(zhì)、廢水廢物的處理；廢水廢物的處理； 不形成二次污染，產(chǎn)物不需要進(jìn)一步處理，不形成二次污染，產(chǎn)物不需要進(jìn)一步處理，且無機(jī)鹽可從水中分離出來，處理后的廢水且無機(jī)鹽可從水中分離出來，處理后的廢水可完全回收利用；可完全回收利用； 當(dāng)有機(jī)物含量超過當(dāng)有機(jī)物含量超過2%2%時，就可以實(shí)現(xiàn)自熱，時，就可以實(shí)現(xiàn)自熱，不需要額外供給熱量。不需要額外供給熱量。超臨界水氧化技術(shù)的缺點(diǎn)超臨界水氧化技術(shù)的缺點(diǎn)不過，超臨界水氧化技術(shù)也存在以下不足：不過，超臨界水氧化技術(shù)也存在以下不足： 由于超臨界水氧化反應(yīng)是在高溫高壓條件由于超臨界水氧化反應(yīng)是在高溫高壓條件下進(jìn)行的，所以對設(shè)備材質(zhì)要求高；下進(jìn)

29、行的，所以對設(shè)備材質(zhì)要求高； 超臨界水氧化環(huán)境比通常條件更易導(dǎo)致金超臨界水氧化環(huán)境比通常條件更易導(dǎo)致金屬的腐蝕；屬的腐蝕； 在超臨界水氧化中，為中和反應(yīng)過程中產(chǎn)在超臨界水氧化中，為中和反應(yīng)過程中產(chǎn)生的酸，往往需在進(jìn)料中加入堿，因而會生生的酸，往往需在進(jìn)料中加入堿，因而會生成鹽，因為超臨界條件下無機(jī)物的溶解度很成鹽，因為超臨界條件下無機(jī)物的溶解度很小，反應(yīng)過程中會有鹽沉淀。因此，有可能小，反應(yīng)過程中會有鹽沉淀。因此，有可能引起反應(yīng)器或管路的堵塞。引起反應(yīng)器或管路的堵塞。超臨界水氧化技術(shù)在處理各種廢水和剩余活超臨界水氧化技術(shù)在處理各種廢水和剩余活性污泥方面已經(jīng)取得了較大的成功，為了加性污泥方面已經(jīng)

30、取得了較大的成功，為了加快反應(yīng)速率、減少反應(yīng)時間、降低反應(yīng)溫度、快反應(yīng)速率、減少反應(yīng)時間、降低反應(yīng)溫度、優(yōu)化反應(yīng)體系，使超臨界水氧化能充分發(fā)揮優(yōu)化反應(yīng)體系，使超臨界水氧化能充分發(fā)揮出自身的優(yōu)勢，人們將催化劑引入超臨界水出自身的優(yōu)勢，人們將催化劑引入超臨界水氧化系統(tǒng)。氧化系統(tǒng)。主要采用過渡金屬氧化物和貴金屬作為催化主要采用過渡金屬氧化物和貴金屬作為催化活性成分。采用催化超臨界水氧化技術(shù)處理活性成分。采用催化超臨界水氧化技術(shù)處理廢水可明顯提高反應(yīng)速率和有機(jī)物去除率。廢水可明顯提高反應(yīng)速率和有機(jī)物去除率。3 3 光化學(xué)氧化法光化學(xué)氧化法v光化學(xué)氧化法（光化學(xué)氧化法（Photochenical Oxi

31、dationPhotochenical Oxidation）是）是近近2020多年來發(fā)展迅速的一種高級氧化技術(shù)。所多年來發(fā)展迅速的一種高級氧化技術(shù)。所謂光化學(xué)反應(yīng)，就是在光的作用下進(jìn)行的化學(xué)謂光化學(xué)反應(yīng)，就是在光的作用下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)。v反應(yīng)中分子吸收光能被激發(fā)到高能態(tài)，然后和反應(yīng)中分子吸收光能被激發(fā)到高能態(tài)，然后和電子激發(fā)態(tài)分子進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，光化學(xué)反應(yīng)的電子激發(fā)態(tài)分子進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，光化學(xué)反應(yīng)的活化能來源于光子的能量。活化能來源于光子的能量。v自 然 環(huán) 境 中 的 部 分 近 紫 外 光 （自 然 環(huán) 境 中 的 部 分 近 紫 外 光 （ U VU V ）(290400nm(2904

32、00nm）極易被有機(jī)污染物吸收，在有）極易被有機(jī)污染物吸收，在有活性物質(zhì)存在時即發(fā)生強(qiáng)烈的光化學(xué)反應(yīng)，從活性物質(zhì)存在時即發(fā)生強(qiáng)烈的光化學(xué)反應(yīng)，從而使有機(jī)物降解。而使有機(jī)物降解。v早期使用的早期使用的UVUV燈是低壓汞蒸氣燈，這種燈發(fā)燈是低壓汞蒸氣燈，這種燈發(fā)射的波長為射的波長為254nm254nm，一般用于消毒系統(tǒng)?，F(xiàn)在，一般用于消毒系統(tǒng)。現(xiàn)在使用的高強(qiáng)度使用的高強(qiáng)度UVUV燈擁有較高的輸出能量和電燈擁有較高的輸出能量和電功率，溫度敏感性低且能產(chǎn)生較寬的光譜帶，功率，溫度敏感性低且能產(chǎn)生較寬的光譜帶，所以能氧化更多的化合物。所以能氧化更多的化合物。v但由于反應(yīng)條件所限，光化學(xué)氧化降解往往不但由

33、于反應(yīng)條件所限，光化學(xué)氧化降解往往不夠徹底，易產(chǎn)生多種芳香族有機(jī)中間體，成為夠徹底，易產(chǎn)生多種芳香族有機(jī)中間體，成為光化學(xué)氧化需要克服的問題，而通過和光催化光化學(xué)氧化需要克服的問題，而通過和光催化氧化劑的結(jié)合，可產(chǎn)生氧化性更強(qiáng)的氧化劑的結(jié)合，可產(chǎn)生氧化性更強(qiáng)的HOHO，使紫外光、氧化劑和使紫外光、氧化劑和HOHO共同氧化有機(jī)物，共同氧化有機(jī)物，從而大大提高光化學(xué)氧化的效率。從而大大提高光化學(xué)氧化的效率。3.1 3.1 UV/UV/H2O2氧化氧化（1 1）UV/UV/H2O2氧化過程及機(jī)理氧化過程及機(jī)理n 反應(yīng)中分子吸收光能被激發(fā)到高能態(tài)，然后和反應(yīng)中分子吸收光能被激發(fā)到高能態(tài)，然后和電子激發(fā)

34、態(tài)分子進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，光化學(xué)反應(yīng)的電子激發(fā)態(tài)分子進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，光化學(xué)反應(yīng)的活化能來源于光子的能量。活化能來源于光子的能量。n 一般認(rèn)為一般認(rèn)為UV/H2O2的的的反應(yīng)機(jī)理是的反應(yīng)機(jī)理是1 1個分子個分子UV/H2O2的的首先在紫外光的照射下產(chǎn)生首先在紫外光的照射下產(chǎn)生2 2個分個分子的子的HOHO，然后，然后HOHO與有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)使其與有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)使其分解。反應(yīng)式如下：分解。反應(yīng)式如下：2HOOH22hv UV/ UV/H2O2氧化過程及機(jī)理氧化過程及機(jī)理反應(yīng)中分子吸收光能被激發(fā)到高能態(tài)，然后和反應(yīng)中分子吸收光能被激發(fā)到高能態(tài)，然后和電子激發(fā)態(tài)分子進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，光化學(xué)反應(yīng)的電子激發(fā)態(tài)分子進(jìn)行

35、化學(xué)反應(yīng)，光化學(xué)反應(yīng)的活化能來源于光子的能量。活化能來源于光子的能量。一般認(rèn)為一般認(rèn)為UV/H2O2的的的反應(yīng)機(jī)理是的反應(yīng)機(jī)理是1 1個分子個分子UV/H2O2的的首先在紫外光的照射下產(chǎn)生首先在紫外光的照射下產(chǎn)生2 2個分個分子的子的HOHO，然后，然后HOHO與有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)使其與有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)使其分解。反應(yīng)式如下：分解。反應(yīng)式如下：2HOOH22hv3.1 3.1 UV/H2O2氧化氧化UV/UV/H2O2氧化過程及機(jī)理氧化過程及機(jī)理生成的生成的HOHO對有機(jī)物的氧化作用可分為三種對有機(jī)物的氧化作用可分為三種反應(yīng)：反應(yīng)： 脫氫反應(yīng)（脫氫反應(yīng)（Hydrogen abstractionHydr

36、ogen abstraction）：）： 進(jìn)一步氧化進(jìn)一步氧化 親電子加成（親電子加成（ElectrophilicElectrophilic Addition Addition）：）： 電子轉(zhuǎn)移（電子轉(zhuǎn)移（Electron Transfer ReactionElectron Transfer Reaction）：）：ROHHORH2HOPHXPHXHOOHRXRXHOUV/UV/H2O2氧化過程及機(jī)理氧化過程及機(jī)理影響影響UV/H2O2氧化反應(yīng)的因素有氧化反應(yīng)的因素有H2O2濃度、濃度、有機(jī)物的初始濃度、紫外光強(qiáng)度和頻率、溶有機(jī)物的初始濃度、紫外光強(qiáng)度和頻率、溶液的液的pHpH值、反應(yīng)溫度和時

37、間等。值、反應(yīng)溫度和時間等。實(shí)驗證明，實(shí)驗證明，UV/H2O2系統(tǒng)對有機(jī)污染物質(zhì)量濃系統(tǒng)對有機(jī)污染物質(zhì)量濃度的適用范圍很寬，為度的適用范圍很寬，為1109103mg/LTainTain證明了證明了H2O2分解速率主要取決于它本身分解速率主要取決于它本身的濃度和紫外光的輻射頻率，且隨著頻率增的濃度和紫外光的輻射頻率，且隨著頻率增加而增加。加而增加。 UV/O3氧化過程及機(jī)理氧化過程及機(jī)理l UV/O3是將臭氧與紫外光輻射相結(jié)合的一種高是將臭氧與紫外光輻射相結(jié)合的一種高級氧化過程。級氧化過程。l 這一方法不是利用臭氧直接與有機(jī)物反應(yīng)，而這一方法不是利用臭氧直接與有機(jī)物反應(yīng)，而是利用臭氧在紫外光的照

38、射下分解所產(chǎn)生的活是利用臭氧在紫外光的照射下分解所產(chǎn)生的活潑的次生氧化劑來氧化有機(jī)物。潑的次生氧化劑來氧化有機(jī)物。l Okabe提出，液相臭氧受紫外光輻射時，首先提出，液相臭氧受紫外光輻射時，首先產(chǎn)生游離氧，游離氧再與水反應(yīng)產(chǎn)生產(chǎn)生游離氧，游離氧再與水反應(yīng)產(chǎn)生HO自由自由基?；?。l Taube和和Glaze認(rèn)為，認(rèn)為，UV/O3系統(tǒng)首先生成系統(tǒng)首先生成H2O2，H2O2光化學(xué)誘導(dǎo)產(chǎn)生光化學(xué)誘導(dǎo)產(chǎn)生HO自由基。自由基。3.2 3.2 UV/O3氧化氧化UV/UV/O3氧化過程及機(jī)理氧化過程及機(jī)理HOHO自由基的兩種產(chǎn)生機(jī)理可用如下反應(yīng)式自由基的兩種產(chǎn)生機(jī)理可用如下反應(yīng)式表示：表示：可見，在兩種情

39、況下，可見，在兩種情況下，1mol1mol臭氧在紫外光輻臭氧在紫外光輻射下均可以產(chǎn)生射下均可以產(chǎn)生2mol HO2mol HO自由基。自由基。OOO23hvHOHOOHO2HOHOOHO2222223OHOOHOhv2HOOH22hvUV/UV/O3氧化過程的影響因素氧化過程的影響因素 1 1）溫度的提高一方面提高了自由基型反應(yīng)溫度的提高一方面提高了自由基型反應(yīng)的速率常數(shù)，同時因降低了臭氧的溶解度的速率常數(shù)，同時因降低了臭氧的溶解度而減少了而減少了HOHO自由基的產(chǎn)生，如果兩種效自由基的產(chǎn)生，如果兩種效果相互抵消，則溫度對果相互抵消，則溫度對UV/O3氧化過程不氧化過程不會產(chǎn)生明顯的影響；會產(chǎn)

40、生明顯的影響； 2 2）pHpH值的提高使臭氧更易于分解產(chǎn)生值的提高使臭氧更易于分解產(chǎn)生HOHO自由基，從而加快有機(jī)物的去除速率；自由基，從而加快有機(jī)物的去除速率；UV/UV/O3氧化過程的影響因素氧化過程的影響因素 3 3）HOHO自由基會與自由基會與CO32、HCO3等反應(yīng)等反應(yīng)形成形成CO3。盡管。盡管CO3本身也是氧化劑，本身也是氧化劑，但是它的氧化電位比羥基自由基小，氧化但是它的氧化電位比羥基自由基小，氧化能力不如能力不如HOHO自由基。因此，反應(yīng)物中自由基。因此，反應(yīng)物中CO32、HCO3等的存在必然會降低系統(tǒng)去等的存在必然會降低系統(tǒng)去除有機(jī)物的效果；除有機(jī)物的效果； 4 4）由傳

41、質(zhì)學(xué)可知，氣相臭氧濃度及氣量的由傳質(zhì)學(xué)可知，氣相臭氧濃度及氣量的提高均可以加快有機(jī)物的去除。此外，紫提高均可以加快有機(jī)物的去除。此外，紫外光強(qiáng)度和初始的有機(jī)物濃度也會影響外光強(qiáng)度和初始的有機(jī)物濃度也會影響UV/O3的去除效果；的去除效果； UV/O3/H2O2氧化過程及機(jī)理氧化過程及機(jī)理 UV/O3/H2O2氧化過程與氧化過程與UV/O3氧化過程和氧化過程和UV/H2O2氧化過程大致相同，氧化過程大致相同，O3和和H2O2在紫外在紫外光的照射下，激發(fā)產(chǎn)生光的照射下，激發(fā)產(chǎn)生HOHO自由基，從而誘自由基，從而誘發(fā)發(fā)HOHO自由基與有機(jī)物的氧化反應(yīng)。在自由基與有機(jī)物的氧化反應(yīng)。在UV/O3/H2O

42、2的反應(yīng)過程中，的反應(yīng)過程中，HOHO的產(chǎn)生機(jī)理的產(chǎn)生機(jī)理可歸納為如下反應(yīng)式：可歸納為如下反應(yīng)式：+22232H O +H OH O +HO222223HOOHOOHO3.3 3.3 UV/O3/H2O2氧化氧化與與UV/O3相比，相比，H2O2的加入對的加入對HO的產(chǎn)生有協(xié)的產(chǎn)生有協(xié)同作用，從而表現(xiàn)出了對有機(jī)污染物更高的去同作用，從而表現(xiàn)出了對有機(jī)污染物更高的去除速率。同時，有關(guān)除速率。同時，有關(guān)UV/O3/H2O2過程的研究過程的研究工作較少，許多理論問題有待進(jìn)一步研究。工作較少，許多理論問題有待進(jìn)一步研究。22-23OOHOOHO3232O +OO+O223OHOHOHOO UV/O3/

43、H2O2氧化過程及機(jī)理氧化過程及機(jī)理4 4 高級氧化技術(shù)的應(yīng)用高級氧化技術(shù)的應(yīng)用4.1 4.1 濕式空氣氧化法的應(yīng)用濕式空氣氧化法的應(yīng)用n 張秋波以張秋波以Cu(NO3)2為催化劑進(jìn)行濕式氧化處理為催化劑進(jìn)行濕式氧化處理煤氣廢水，進(jìn)水煤氣廢水，進(jìn)水COD和酚分別為和酚分別為22928 mg/L和和7866 mg/L，在反應(yīng)溫度為，在反應(yīng)溫度為178236、氧分、氧分壓壓9.829.4MPa條件下，經(jīng)適當(dāng)?shù)奶幚頃r間，條件下，經(jīng)適當(dāng)?shù)奶幚頃r間，酚、氰和硫的去除率接近酚、氰和硫的去除率接近100%，COD的去除的去除率達(dá)率達(dá)65%90%，且對多環(huán)芳烴類有機(jī)物具有，且對多環(huán)芳烴類有機(jī)物具有明顯的降解作

44、用明顯的降解作用n 日本大阪瓦斯公司采用非均相濕式氧化技術(shù)處日本大阪瓦斯公司采用非均相濕式氧化技術(shù)處理焦化廢水，中試裝置規(guī)模為理焦化廢水，中試裝置規(guī)模為6t/d。濕式空氣氧化的應(yīng)用濕式空氣氧化的應(yīng)用在濕式氧化反應(yīng)過程中，廢水中的硫氧化在濕式氧化反應(yīng)過程中，廢水中的硫氧化成成SO42，氮氧化成氮氧化成NO3，不形成其他不形成其他SOx和和NOx，幾乎不產(chǎn)生二次污染幾乎不產(chǎn)生二次污染據(jù)據(jù)FassellFassell和和BridgesBridges的研究，在溫度為的研究，在溫度為210210230230，壓力為，壓力為4MPa4MPa，O2/TOC 為為2.32.3的反的反應(yīng)條件下，濕式氧化處理應(yīng)條

45、件下，濕式氧化處理TNTTNT廢水時，其廢水時，其TOCTOC去除率高達(dá)去除率高達(dá)80%80%95%95%廢水中的氮只有廢水中的氮只有17%17%以硝酸鹽和氨的形式以硝酸鹽和氨的形式存在于出水中，存在于出水中，83%83%的氮則轉(zhuǎn)化到氣相中。的氮則轉(zhuǎn)化到氣相中。JoglekarJoglekar用此方法處理含苯酚的廢水，用此方法處理含苯酚的廢水，CODCOD去除率在去除率在90%90%以上，對酚類分子結(jié)構(gòu)破壞以上，對酚類分子結(jié)構(gòu)破壞率接近率接近100%100%。4.2 4.2 超臨界水氧化技術(shù)的應(yīng)用超臨界水氧化技術(shù)的應(yīng)用（1 1）酚的超臨界水氧化）酚的超臨界水氧化l 為了闡明酚的超臨界水氧化機(jī)理

46、，為了闡明酚的超臨界水氧化機(jī)理，Thoronton等等在較低溫度下進(jìn)行了酚的超臨界水氧化試驗。在較低溫度下進(jìn)行了酚的超臨界水氧化試驗。l 結(jié)果表明，經(jīng)過較短時間的反應(yīng)，大部分酚轉(zhuǎn)結(jié)果表明，經(jīng)過較短時間的反應(yīng)，大部分酚轉(zhuǎn)化成高分子量產(chǎn)物，利用化成高分子量產(chǎn)物，利用GC/MS分析鑒定出分析鑒定出2苯氧基酚、苯氧基酚、4苯氧基酚、苯氧基酚、2,2聯(lián)苯酚、二苯聯(lián)苯酚、二苯并對二并對二噁噁英等產(chǎn)物。這些中間產(chǎn)物的生成，應(yīng)英等產(chǎn)物。這些中間產(chǎn)物的生成，應(yīng)該加以重視，因為它們比初始物該加以重視，因為它們比初始物(酚酚)具有更大的具有更大的危害性。在較高溫度下經(jīng)過較長時間反應(yīng)，不危害性。在較高溫度下經(jīng)過較長時

47、間反應(yīng)，不僅能使酚僅能使酚100%轉(zhuǎn)化，而且上述中間產(chǎn)物也全部轉(zhuǎn)化，而且上述中間產(chǎn)物也全部被氧化。被氧化。l 因此，在超臨界水氧化過程中，低溫下可能因此，在超臨界水氧化過程中，低溫下可能形成一些有毒的中間產(chǎn)物，但在高溫下又會形成一些有毒的中間產(chǎn)物，但在高溫下又會被破壞。所以，在設(shè)計超臨界水氧化工藝時，被破壞。所以，在設(shè)計超臨界水氧化工藝時，應(yīng)該選擇合適的工藝參數(shù)來最大限度地破壞應(yīng)該選擇合適的工藝參數(shù)來最大限度地破壞初始物及中間反應(yīng)產(chǎn)物。初始物及中間反應(yīng)產(chǎn)物。l 下表總結(jié)了酚在不同條件下的超臨界水氧化下表總結(jié)了酚在不同條件下的超臨界水氧化過程中的處理效果。由表中可以看出，在不過程中的處理效果。由

48、表中可以看出，在不同溫度和壓力下，酚的處理效果是不一樣的，同溫度和壓力下，酚的處理效果是不一樣的，但在長至十幾分鐘的反應(yīng)中，對酚均有較高但在長至十幾分鐘的反應(yīng)中，對酚均有較高的去除率。的去除率。酚的超臨界水氧化酚的超臨界水氧化溫度溫度/壓力壓力/MPa濃度濃度/(mg/L)氧化劑氧化劑反應(yīng)時間反應(yīng)時間/min去除率去除率/%34028.36.9910-6O2+ H2O21.795.738028.25.3910-6O2+ H2O21.697.338022.1590O31510038128.2225O21.299.442022.1750O23010042028.2750O21010049039.3

49、1650O319249042.11100O2+ H2O21.59553042.1150O21099（2 2）多氯聯(lián)苯等有機(jī)物的超臨界水氧化）多氯聯(lián)苯等有機(jī)物的超臨界水氧化n Modell等用連續(xù)流系統(tǒng)研究了一種有機(jī)碳含量等用連續(xù)流系統(tǒng)研究了一種有機(jī)碳含量在在2700033000mg/L之間的有機(jī)廢水的超臨界之間的有機(jī)廢水的超臨界水氧化。廢水中含有水氧化。廢水中含有1,1,1三氯乙烷、六氯環(huán)三氯乙烷、六氯環(huán)己烷、甲基乙基酮、苯、鄰二甲苯、己烷、甲基乙基酮、苯、鄰二甲苯、2,2-二硝二硝基甲苯、基甲苯、DDT、PCBl234、PCBl254等有毒有等有毒有害污染物。害污染物。n 結(jié)果表明，在溫度高于結(jié)果表明，在溫度高于550時，有機(jī)碳的破時，有機(jī)碳的破壞率超過壞率超過99.97%，并且所有有機(jī)物都轉(zhuǎn)化成二，并且所有有機(jī)物都轉(zhuǎn)化成二氧化碳和無機(jī)物，見下表氧