上海交大：水體污染治理有了“撒手锏”
工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域容易產(chǎn)生大量難降解高濃度廢水，其中有機(jī)毒物廢水處理更是一塊硬骨頭。6月4日，上海交通大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院申哲民教授研究團(tuán)隊(duì)發(fā)布最新研發(fā)的難降解高濃度高毒有機(jī)廢水處理技術(shù)與裝備，攻克了超臨界水氧化技術(shù)處理高濃度高毒難降解有機(jī)廢水在產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用時(shí)面臨的一系列技術(shù)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(shí)的水稱作超臨界水，處于超臨界狀態(tài)的水能與有機(jī)物完全互溶，具有高擴(kuò)散性、高溶解性、高反應(yīng)性等特性。申哲民團(tuán)隊(duì)利用該特性，將超臨界水作為特殊溶劑，水中的有機(jī)物和氧氣可以在極短時(shí)間內(nèi)完成徹底的氧化反應(yīng)，把有毒有機(jī)物徹底“秒殺”。
申哲民教授解釋，“整個(gè)過程類似把廢水放入一個(gè)超級(jí)高壓鍋，通過有機(jī)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(jìn)行固、液、氣分離，轉(zhuǎn)化為無毒無害的水、無機(jī)鹽以及二氧化碳、氮?dú)獾葰怏w，并最終在生產(chǎn)和生活中得到回收利用。”該技術(shù)不但污染物去除率高、二次污染小，而且反應(yīng)迅速，成本也降低了。
目前，超臨界水氧化技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用被認(rèn)為是一項(xiàng)“世界性難題”，國內(nèi)外在污水處理領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)工業(yè)應(yīng)用的案例極少。“由于無機(jī)物在超臨界狀態(tài)下溶解度很低，因此處理設(shè)備容易堵塞，為應(yīng)用帶來困境。”申哲民團(tuán)隊(duì)結(jié)合高壓沖擊除垢原理與多閥聯(lián)排技術(shù)，并采用電腦組態(tài)軟件監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行，用多閥程序開啟不斷排出無機(jī)物質(zhì)和殘?jiān)瑢?shí)現(xiàn)了自己為自己“洗澡”的自潔能力，有效提升超臨界水氧化設(shè)備的高效持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行，使得對(duì)廢水的處理更加徹底。
“新型處理設(shè)備在設(shè)計(jì)上不但有效縮短工藝流程，還能降低運(yùn)行成本。”申哲民介紹，以投資一套日處理量達(dá)每天20噸的超臨界水氧化設(shè)備為例，每噸運(yùn)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(jù)了解，超臨界水氧化技術(shù)在醫(yī)藥、石化、農(nóng)藥生產(chǎn)等具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景，目前已在部分化工園區(qū)得到工業(yè)化應(yīng)用，預(yù)計(jì)未來可提升園區(qū)進(jìn)駐企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，提高后續(xù)污水處理廠的達(dá)標(biāo)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(guān)海域的水環(huán)境。
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