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上海交大:水體污染治理有了“撒手锏”
發(fā)布日期:2018/6/5 10:14:05

  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(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廢水在產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用時面臨的一系列技術(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(yīng)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(nèi)完成徹底的氧化反應(yīng),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(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。”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“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。”申哲民團隊結(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)運行,用多閥程序開啟不斷排出無機物質(zhì)和殘渣,實現(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)定的運行,使得對廢水的處理更加徹底。


  “新型處理設(shè)備在設(shè)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(dá)每天20噸的超臨界水氧化設(shè)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(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(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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