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超臨界水氧化技術(shù)在廢水和污泥處理中的應(yīng)用

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超臨界水氧化技術(shù)在廢水和污泥處理中的應(yīng)用

  隨著社會進(jìn)步和人們生活水平的提高,環(huán)境污染問題越來越受到重視。現(xiàn)在,高濃度難降解有機(jī)廢水的處理以及污泥的處置,利用傳統(tǒng)技術(shù)或不甚奏效或過程繁雜、費用較高,因此,新型、高效的環(huán)保技術(shù)的引起非常必要。美國學(xué)者M(jìn)odell于20世紀(jì)80年代中期提出的以超臨界水作為化學(xué)反應(yīng)介質(zhì),徹底氧化破壞有機(jī)物的技術(shù),即超臨界水氧化技術(shù)受到了廣泛關(guān)注。
  一、超臨界水氧化技術(shù)原理和特點
  水的臨界點在相圖上是氣體—液體共存曲線的終點,它由一個具有固定不變的溫度、壓力和密度的點來表示,在該點氣相和液相之問的差別剛好消失。當(dāng)體系的溫度和壓力超過臨界點值時,體系 中的水就被稱作 “超臨界”的水。
  超臨界水的許多物理和傳輸性質(zhì)介于液體和氣體之問,并具有許多獨特的性質(zhì)。例如,與普通水相比,超臨界水具有較小的極性、易改變的密度、較低的粘度、較低的介電常數(shù)、較低的表面張力和較高的擴(kuò)散性。超臨界水也具有獨特的溶解性質(zhì),在室溫水中難溶的化合物在超臨界環(huán)境下會變得易溶,而一些在室溫下易溶的化合物在超臨界環(huán)境下變得難溶。

  超臨界水氧化技術(shù)是以水為介質(zhì),利用在超臨界條件(溫度>374℃,P>22.1 MPa)下不存在氣液界面?zhèn)髻|(zhì)阻力來提高反應(yīng)速率并實現(xiàn)完全氧化。處于超臨界狀態(tài)下的水兼具液態(tài)和氣態(tài)水的性質(zhì),其可連續(xù)變化的密度、 低靜電介質(zhì)常數(shù)、低粘滯度等特性使超臨界水成為一種具有高擴(kuò)散能力、高溶解性的理想反應(yīng)介質(zhì),可以利用溫度與壓力的變化來控制反應(yīng)境、協(xié)調(diào)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡、調(diào)節(jié)催化劑的選擇活性等,也可以通過不同物質(zhì)溶解度對超臨界流體的依賴性,實現(xiàn)反應(yīng)與分離在同一反應(yīng)器內(nèi)完成。

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