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              SCWO技術的應用范圍解析 黃石廢水處理公司

              文章出處:未知發表時間:2022-03-10 13:18:54

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                近年來,隨著工業化、城鎮化進程的加快,我國的城市固廢產生量呈現出逐步增長態勢。依據生態環保部發布的《2018年全國大、中城市固體廢物污染環境防治年報》發布的數據顯現:2017年,全國202個大、中城市普通固廢、工業危廢、醫療廢物和生活渣滓產生量分別為13.1t、0.401t、78.1t2.19t,較上一年度均有不同水平增長。固廢的處置應堅持:減量化、資源化和無害化準繩,經過預處置(破碎、固化、分選等)、填埋、燃燒、堆肥等,完成三化處置效果。

                1、超臨界水氧化技術原理引見

                1.1 工藝原理

                超臨界水氧化技術(SCWO),將超臨界水作為反響介質,完成有機物氧化合成。超臨界水使氧化劑、有機物、水構成都是一相,處理了相間物質傳輸阻力,使固相、氣相間的多相反響成為單相反響下實施。SCWO反響條件:溫度到達400600,壓力3050MPa,在極短時間內完成對有機成分毀壞效果,且反響的十分徹底,去除率達99%以上。超臨界水氧化反響后,有機化合物氧化成二氧化碳和水,磷、硫轉換成硫酸鹽、磷酸鹽。氯轉化為氮氣或氯離子金屬鹽。

                1.2 超臨界水特性

                超臨界水傳輸性質及物理特性介于液體與氣體之間,與普通水相比,粘度較低、密度易改動、極性較小、易擴散、外表張力較低等等特性。且在室溫水中難溶的化合物超臨界氧化技術條件下易溶,也對某些室溫易溶下化合物在超臨界氧化技術條件下難溶。對有機物溶解度較高,鹽類溶解度則較低。

                1.3 超臨界水氧化技術優點

                采取超臨界水氧化技術處置城市固廢具有:

                (1)處置效率高。

                SCWO處置工藝中構成的碳氫化合物、水體以及氧氣均為一相,無傳質阻力,具有很高氧化效率,對有機物的去除效果可以到達99%。

                (2)設備構造簡單。

                SCWO可以使固廢在超臨界水環境中完成均相反響,速率快,停留時間低于60s,設備構造簡單,體積小,投入低。

                (3)沒有二次污染。

                SCWO是在封鎖的環境中實施,固廢中的有毒、有害及難降解有機物在高溫、恰當壓力和停留時間條件下氧化成CO2、H2O,以及磷酸鹽、硫酸鹽等無機組分。

                (4)能源節約效果。

                SCWO處置城市固廢,在有機物質量分數>2%會發作自熱反響,無需供熱,多余熱能可回收再應用。

                2、超臨界水氧化技術在城市固廢中的應用

                2.1 處置市政污泥

                SCWO對城市污水處置廠污泥具有合成徹底的效果。Shanableh等,在污泥固體濃度5%、固液兩相COD46500mg/L,在選擇超臨界水氧化技術處置市政污泥,既徹底毀壞污泥,揮發酸等中間產物也徹底處理。Goto等人應用SCWO處置市政污泥,在溫度達450、壓力達30MPa,以及反響時間4min諸條件下,市政污泥的處置效果達99.4%。與其他工藝相比(見表1),SCWO處置市政污泥具有流程短、無二次污染,無殘灰,可適用各種有毒有害物質的處置,去除效率高達99%以上,反響構造簡單,投資少,可有效減少排水效果。

              1  2.2 尼龍降解

                Meng等人應用SCWO處置尼龍塑料固廢,在溫度380、壓力28MPa、反響時間為30min條件下,尼龍被徹底降解為單體。

                2.3 聚乙烯合成回收

                蘇曉麗等人應用SCWO處置聚乙烯,溫度在450增至480,超臨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

                馬沛生選用SCWO工藝降解聚苯乙烯及聚苯乙烯與聚丙烯混合塑料,在380,聚苯乙烯在SCWO1h完成徹底降解。聚苯乙烯/聚丙烯混合塑料(質量比73),在390,也在1h內完成徹底降解。

                2.5 降解廢橡膠

                杜昭輝等人,選用SCWO,將廢橡膠在5min反響時間中,液相混合油品回收達59.2%。

                2.6 其他

                佐古猛采用SCWO技術處置城市固廢燃燒飛灰中的二噁英,簡直完成了100%去除效果。

                3、超臨界水氧化技術缺乏及優化

                3.1 缺乏

                SCWO雖然在城市固廢處置中具有諸多的優勢,但也技術應用上也存在一些短板,主要是腐蝕和鹽堆積問題。前者,是由于SCWO應用過程中對溫度、壓力、pH值等有著苛刻請求,有機物中的鹵素、硫或磷,在超臨界水中合成產生酸,腐蝕設備,一些無機離子會加劇不銹鋼容器腐蝕。后者,由于SCWO工藝技術中的鹽溶解度很小,在反響過程中產生鹽堆積,梗塞反響器,降低反響中的換熱率,系統壓降增加。

                3.2 優化

                針對腐蝕問題,主要經過耐壓耐腐蝕資料開發研討,實踐應用中研制出的一些陶瓷或新金屬資料,改善耐腐蝕性。此外,也有在SCWO中添加催化劑,以及水、硝酸強氧化劑降低反響溫度、壓力,降低容器的腐蝕。針對鹽堆積垢,從源頭提升固體鹽溶解度或防止固體鹽構成。此外,經過SCWO反響機理的深化研討,應用臨界液、氣兩態中氫鍵構造變化研討,改善工藝的應用效果。近年來,催化超臨界水氧化技術研討也成為熱點。

                4、結語

                隨著城市固廢產生量的持續增長,做好固廢三化處置成為擺在理想中不得不面對的一道難題,合理選用SCWO技術,可以在城市固廢處置中獲得良好效果,值得實踐應用推行。

               


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