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(chēng)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(shí)間內完成徹底的氧化反應，把有毒有機物徹底“秒殺”。
申哲民教授解釋?zhuān)?ldquo;整個(gè)過(guò)程類(lèi)似把廢水放入一個(gè)超級高壓鍋，通過(guò)有機物在超臨界水中的燃燒過(guò)程，反應產(chǎn)物通過(guò)分離裝置進(jìn)行固、液、氣分離，轉化為無(wú)毒無(wú)害的水、無(wú)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)化應用被認為是一項“世界性難題”，國內外在污水處理領(lǐng)域實(shí)現工業(yè)應用的案例極少。“由于無(wú)機物在超臨界狀態(tài)下溶解度很低，因此處理設備容易堵塞，為應用帶來(lái)困境。”申哲民團隊結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)軟件監控系統運行，用多閥程序開(kāi)啟不斷排出無(wú)機物質(zhì)和殘渣，實(shí)現了自己為自己“洗澡”的自潔能力，有效提升超臨界水氧化設備的高效持續穩定的運行，使得對廢水的處理更加徹底。
“新型處理設備在設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每天20噸的超臨界水氧化設備為例，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(lèi)廢水。
據了解，超臨界水氧化技術(shù)在醫藥、石化、農藥生產(chǎn)等具有廣闊的工業(yè)應用前景，目前已在部分化工園區得到工業(yè)化應用，預計未來(lái)可提升園區進(jìn)駐企業(yè)的可持續發(fā)展，提高后續污水處理廠(chǎng)的達標穩定性，有效地解決周邊水系的水污染問(wèn)題，持續改善園區河道甚至是相關(guān)海域的水環(huán)境。
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