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        江苏铭盛环境

        SCWO技术的应用范围解析 黄石废水处理公司

        文章出处:未知发表时间:2022-03-10 13:18:54

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          近年来,随着工业化、城镇化进程的加快,我国的城市固废产生量呈现出逐步增长态势。依据生态环保部发布的《2018年全国大、中城市固体废物污染环境防治年报》发布的数据显现:2017年,全国202个大、中城市普通固废、工业危废、医疗废物和生活渣滓产生量分别为13.1亿t0.401亿t78.1t2.19亿t,较上一年度均有不同水平增长。固废的处置应坚持:减量化、资源化和无害化准绳,经过预处置(破碎、固化、分选等)、填埋、燃烧、堆肥等,完成三化处置效果。

          1、超临界水氧化技术原理引见

          1.1 工艺原理

          超临界水氧化技术(SCWO),将超临界水作为反响介质,完成有机物氧化合成。超临界水使氧化剂、有机物、水构成都是一相,处理了相间物质传输阻力,使固相、气相间的多相反响成为单相反响下实施。SCWO反响条件:温度到达400600,压力3050MPa,在极短时间内完成对有机成分毁坏效果,且反响的十分彻底,去除率达99%以上。超临界水氧化反响后,有机化合物氧化成二氧化碳和水,磷、硫转换成硫酸盐、磷酸盐。氯转化为氮气或氯离子金属盐。

          1.2 超临界水特性

          超临界水传输性质及物理特性介于液体与气体之间,与普通水相比,粘度较低、密度易改动、极性较小、易扩散、外表张力较低等等特性。且在室温水中难溶的化合物超临界氧化技术条件下易溶,也对某些室温易溶下化合物在超临界氧化技术条件下难溶。对有机物溶解度较高,盐类溶解度则较低。

          1.3 超临界水氧化技术优点

          采取超临界水氧化技术处置城市固废具有:

          (1)处置效率高。

          SCWO处置工艺中构成的碳氢化合物、水体以及氧气均为一相,无传质阻力,具有很高氧化效率,对有机物的去除效果可以到达99%

          (2)设备构造简单。

          SCWO可以使固废在超临界水环境中完成均相反响,速率快,停留时间低于60s,设备构造简单,体积小,投入低。

          (3)没有二次污染。

          SCWO是在封锁的环境中实施,固废中的有毒、有害及难降解有机物在高温、恰当压力和停留时间条件下氧化成CO2H2O,以及磷酸盐、硫酸盐等无机组分。

          (4)能源节约效果。

          SCWO处置城市固废,在有机物质量分数>2%会发作自热反响,无需供热,多余热能可回收再应用。

          2、超临界水氧化技术在城市固废中的应用

          2.1 处置市政污泥

          SCWO对城市污水处置厂污泥具有合成彻底的效果。Shanableh等,在污泥固体浓度5%、固液两相COD46500mg/L,在选择超临界水氧化技术处置市政污泥,既彻底毁坏污泥,挥发酸等中间产物也彻底处理。Goto等人应用SCWO处置市政污泥,在温度达450、压力达30MPa,以及反响时间4min诸条件下,市政污泥的处置效果达99.4%。与其他工艺相比(见表1)SCWO处置市政污泥具有流程短、无二次污染,无残灰,可适用各种有毒有害物质的处置,去除效率高达99%以上,反响构造简单,投资少,可有效减少排水效果。

        1  2.2 尼龙降解

          Meng等人应用SCWO处置尼龙塑料固废,在温度380、压力28MPa、反响时间为30min条件下,尼龙被彻底降解为单体。

          2.3 聚乙烯合成回收

          苏晓丽等人应用SCWO处置聚乙烯,温度在450增至480,超临界氧化水疾速合成聚乙烯,油收率超越90%

          2.4 聚苯乙烯降解

          马沛生选用SCWO工艺降解聚苯乙烯及聚苯乙烯与聚丙烯混合塑料,在380,聚苯乙烯在SCWO1h完成彻底降解。聚苯乙烯/聚丙烯混合塑料(质量比73),在390,也在1h内完成彻底降解。

          2.5 降解废橡胶

          杜昭辉等人,选用SCWO,将废橡胶在5min反响时间中,液相混合油品回收达59.2%

          2.6 其他

          佐古猛采用SCWO技术处置城市固废燃烧飞灰中的二噁英,简直完成了100%去除效果。

          3、超临界水氧化技术缺乏及优化

          3.1 缺乏

          SCWO虽然在城市固废处置中具有诸多的优势,但也技术应用上也存在一些短板,主要是腐蚀和盐堆积问题。前者,是由于SCWO应用过程中对温度、压力、pH值等有着苛刻请求,有机物中的卤素、硫或磷,在超临界水中合成产生酸,腐蚀设备,一些无机离子会加剧不锈钢容器腐蚀。后者,由于SCWO工艺技术中的盐溶解度很小,在反响过程中产生盐堆积,梗塞反响器,降低反响中的换热率,系统压降增加。

          3.2 优化

          针对腐蚀问题,主要经过耐压耐腐蚀资料开发研讨,实践应用中研制出的一些陶瓷或新金属资料,改善耐腐蚀性。此外,也有在SCWO中添加催化剂,以及水、硝酸强氧化剂降低反响温度、压力,降低容器的腐蚀。针对盐堆积垢,从源头提升固体盐溶解度或防止固体盐构成。此外,经过SCWO反响机理的深化研讨,应用临界液、气两态中氢键构造变化研讨,改善工艺的应用效果。近年来,催化超临界水氧化技术研讨也成为热点。

          4、结语

          随着城市固废产生量的持续增长,做好固废三化处置成为摆在理想中不得不面对的一道难题,合理选用SCWO技术,可以在城市固废处置中获得良好效果,值得实践应用推行。

         


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