“十二五”水專項課題為難降解高濃度有機廢水處理提供新型關(guān)鍵技術(shù)裝備

水處理網(wǎng)訊:作為我國重要的支柱產(chǎn)業(yè)，化工、制藥等行業(yè)在促進我國經(jīng)濟快速發(fā)展中發(fā)揮了非常重要的作用。但由于這類行業(yè)的特殊性，每年會產(chǎn)生大量難降解高濃度廢水，特別是有機毒物廢水更是位居各行業(yè)之首。有機毒物廢水濃度高、成分復(fù)雜，而且化工反應(yīng)的分離過程往往會產(chǎn)生大量含鹽的此類廢水，造成該類廢水處理難度極大。目前國內(nèi)仍沿用傳統(tǒng)的廢水處理方法，如生化法、物理法、反滲透膜過濾法，這些方法成本高，且均不能有效處理此類廢水。隨著我國對企業(yè)排污標準的不斷提高，部分地區(qū)有多家化工企業(yè)因缺乏有效的廢水處理技術(shù)導致廢水難以穩(wěn)定達標排放，面臨整改和關(guān)停。

課題團隊

設(shè)備運行

運行車間(主通道)

超臨界水氧化設(shè)備(20t/d)

要解決這些問題，有效的廢水處理技術(shù)和裝備是關(guān)鍵。在國家水體污染控制與治理科技重大專項 “十二五”課題《難降解高濃度有機廢水深度氧化設(shè)備開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化》(2014ZX07214002)支持下，由上海市環(huán)境工程設(shè)計科學研究院有限公司牽頭承擔，上海交通大學(環(huán)境科學與工程學院、材料科學與工程學院)、寶鋼特鋼有限公司、上海老港廢棄物處置有限公司和上海環(huán)境衛(wèi)生工程設(shè)計院有限公司聯(lián)合參與，經(jīng)過4年多艱苦的技術(shù)攻關(guān)，研發(fā)出新型難降解高濃度高毒有機廢水處理技術(shù)與裝備。

課題組攻克了超臨界水氧化技術(shù)處理高濃度高毒難降解有機廢水在產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用時面臨的高壓、堵塞、腐蝕、大型化和穩(wěn)定性等一系列技術(shù)難題，設(shè)備的處理能力和性能指標目前在國內(nèi)乃至國際上都處于較為領(lǐng)先的水平，為重污染行業(yè)中最難治理之一的化工、制藥和農(nóng)藥等高濃度高毒難降解廢水處理提供了新型關(guān)鍵技術(shù)和裝備，課題在“十二五”期間進行了產(chǎn)業(yè)化試點示范，有效支撐了國家“水專項”在污水處理領(lǐng)域高尖技術(shù)的發(fā)展。

廢水處理“殺手锏”

“秒殺”有毒有機物

廢水中的有毒有機物也有“天敵”，它就是“超臨界水氧化”。我們知道，水在常溫常壓下是液態(tài)，蒸發(fā)后會變成氣態(tài)。而當溫度高于374℃，壓力大于22MPa(常壓為0.101MPa)的條件下，此時的水稱作超臨界水，兼具有氣體與液體的高擴散性、高溶解性、高反應(yīng)活性及低表面張力等優(yōu)良特性。處于超臨界狀態(tài)的水能與有機物完全互溶，同時還可以大量溶解空氣中的氧，而無機物特別是鹽類在超臨界水中的溶解度則很低。利用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(nèi)完成徹底的氧化反應(yīng)，把有機物徹底“秒殺”。

課題研究團隊使用的正是這種廢水處理技術(shù)。整個過程可以看成是有機物在超臨界水中的燃燒過程。反應(yīng)產(chǎn)物通過分離裝置進行固、液、氣分離，轉(zhuǎn)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(chǎn)和生活中得到回收利用。

課題負責人陳善平表示，該技術(shù)具有污染物去除率高、二次污染小、反應(yīng)迅速快等優(yōu)勢，被認為是廢水處理技術(shù)中的“殺手锏”，可以“秒殺”一切有機物，具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景。超臨界水氧化技術(shù)對Fenton法、臭氧氧化等難有效降解的農(nóng)化、石油、制藥等有機廢水尤為適用。如能成功應(yīng)用于各化工、制藥行業(yè)等污水處理領(lǐng)域，可有效提升流域內(nèi)重污染行業(yè)的控源減排能力，為我國工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐。