2.4.1.4多氯联苯等有机物超临界水氯化

国外研究者利用超临界水氧化处理多氯联苯PCB废水，发现其去除率受温度影响较大，处理条件在550℃以上时，多氯联苯PCB的破坏率可达99.99%以上；用H₂O₂作为反应的氧化剂，对两种多氯联苯化合物进行的研究，在序批式反应器中3-氯联苯最高去除率可达99.999%，优于用O₂作氧化剂的反应体系。在流动式反应器中温度400℃、气压30MPa的条件下，在10.1～101.7s的时间内，99%以上的3-氯联苯化合物可以被降解；而KC-300(含三个氯原子的多氯联苯)，在11.8～12.2s内，99%以上也可被降解。

Modell等用连续流系统研究了一种有机碳含量在27000～33000mg/L之间的有机废水的超临界水氧化。废水中含有1，1，1-三氯乙烷、六氯环己烷、甲基乙基酮、苯、邻二甲苯、2，2'-二硝基甲苯、DDT、PCB1234、PCB1254等有毒有害污染物。结果发现在温度高于550℃时，有机碳的破坏率超过99.97%，并且所有有机物都转化成二氧化碳和无机物。

Swallow等在600～630℃、25.6MPa的条件下，用一个连续流反应器研究氯代二苯并P-二噁英及其前驱物的超临界水氧化，废水中含有0.4～3mg/L的四氯代二苯并-P-二噁英(TCDBD)和八氯代二苯并-P-二噁英(OCDBD)以及1～50g/L的几种可能的前驱分子(如氯代苯、酚和苯甲醚)，结果99.9%的OCDBD、TCDBD被破坏。表2-5总结了酚以外的有机物的超临界水氧化处理结果。

表2-5 部分有机物的超临界水氧化

①四氯二苯并呋喃。

②2，3，7，8四氯二苯并-P-二噁英。

③八氯二苯并呋喃。

④八氯二苯并-P-二噁英。

2.4.1.5污泥的超临界水氧化

在超临界水环境下的污泥处理，主要是将其中的有机物彻底氧化成CO₂及水。美国得克萨斯州哈灵根启动了采用SCWO处理城市污泥的处理场的首要作业线。

Shanableh等研究了废水处理厂的污泥在接近超临界和超临界条件下(300～400℃)的破坏情况。该厂污泥总固体含量(TS)为5%，液固两相总的CODcr为46500mg/L。污泥先被匀浆，然后用高压泵输送到超临界水氧化系统。在300～400℃时，CODcr去除率随反应时间显著增大，在20min内，去除率从300℃下的84%增大到425℃下的99.8%。在温度达到超临界水氧化条件时，有机物被完全破坏，不仅最初的CODcr贡献物，而且中间转化产物(如挥发性酸等)也完全被破坏，取得了令人满意的结果。

而以前湿式氧化处理污泥研究表明，污泥转化成低级脂肪酸后，很难再被处理掉。垃圾焚烧过程中往往会有二噁英生成，日本研究人员用超临界水法分解焚烧飞灰中的二噁英(1t飞灰中含184mg二噁英)，分解率几乎达到100%。国内研究人员在SCWO处理造纸废水、有机磷氧乐果农药、含硫废水等方面同样取得了较好的结果。

为确定SCWO工艺处理城市污泥的主要控制参数，西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室用自建的间歇式SCWO装置进行研究探讨。研究结果显示：温度对SCWO污泥有显著影响，而压力影响不明显，停留时间对污泥氧化有很大影响。氧化反应存在快速反应和慢速反应两个时段，氧化剂的过氧化对SCWO有显著影响。

文章来源：《水处理新技术、新工艺与设备》

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