Superkritiskās ūdens oksidācijas tehnoloģijas SCWO piemērošana notekūdeņu un notekūdeņu apstrādē

Pētījumi un pielietojums ir parādījis, ka saskaņā ar superkritisko reakcijas temperatūras stāvokli 500 grādu spiediens 300MPA un uzturēšanās laiks 120s 120. gadu organiskās vielas vienlaikus var oksidēt un sadalīties CO2 un H2O. Neapstrādāta ūdens koncentrācija CODCR ir 80000 mg/L, un gala notekūdeņi ir 640 mg/L. Noņemšanas ātrums sasniedza 99,2%, un apstrādātais ūdens atbilst pārstrādes un atkārtotas izmantošanas prasībām.

Izmantojot superkritisko ūdens oksidācijas tehnoloģiju, lai apstrādātu fenolu ūdenī, pētījumu rezultāti rāda, ka superkritiskā ūdens oksidācijas reakcija ļoti īsā laikā var sasniegt defenolizācijas ātrumu vairāk nekā 95%; Palielinoties reakcijas temperatūrai, palielināsies arī konversijas ātrums; Tādos pašos reakcijas apstākļos nitrobenzola konvertācijas ātrums nav tik liels kā fenola līmenis, un uzturēšanās laika maiņa ietekmēs nitrobenzola konvertācijas ātrumu. Tā kā reakcijas temperatūra un spiediens turpina palielināties, jo ilgāks uzturēšanās laiks, jo labāks ir fenola noņemšanas efekts un jo lielāks ir noņemšanas ātrums; Superkritiskā ūdens oksidācija var likt fenolam ļoti īsā laikā sasniegt vairāk nekā 95% noņemšanas ātrumu, un fenola oksidācijas vidū radītā izeja ir ļoti maza; Izmantojot superkritisko ūdens oksidāciju, lai ārstētu dinrodiazofenola notekūdeņus, vislabākajos apstākļos temperatūra ir 600 grādu, laiks nevar pārsniegt 3 minūtes, un noņemšanas efekts caur krāsu ir 100%. Nepārtrauktas reakcijas ierīces izmantošana var efektīvi pierādīt, ka superkritiskā ūdens oksidācijas tehnoloģijas izmantošana var labi ārstēt augstas kvalitātes anilīnus saturošus notekūdeņus un var arī sadalīt mazus molekulāros savienojumus.

Ķīmiskajā rūpniecībā ir daudz slāpekļa saturošu organisko atkritumu, piemēram, urīnvielas notekūdeņu, nitrobenzola notekūdeņu utt. Šāda veida notekūdeņi ir grūti noārdāmi un grūti ārstējami. Ja tas tiek izrakstīts, neatbilstot ārstēšanas standartiem, tas radīs nopietnu piesārņojumu videi. Slāpekļa saturošu organisko atkritumu ārstēšana ir viens no svarīgiem vides aizsardzības uzdevumiem. Superkritiskā ūdens oksidācijas tehnoloģija var ātri atrisināt šo notekūdeņu attīrīšanas problēmu. Superkritiskā ūdens oksidācijas procesa laikā slāpekli saturošās organiskās vielas radīs amonjaku, kas veidos mazus molekulārus savienojumus, piemēram, NO un NO2 oksidētāju iedarbībā. Urīnvielas notekūdeņi var sasniegt 95% organiskā slāpekļa noņemšanas ātrumu pēc 3 minūšu reakcijas augstā temperatūrā 823,2k; Nitrobenzola notekūdeņi var sasniegt 99% noņemšanas ātrumu pēc 10 minūšu reakcijas augstā temperatūrā 390 grādos.

Dioksīns ir vissarežģītākās organiskās vielas, lai noārdītu un sadalītos hlora saturošos atkritumos, un tas ir ļoti toksisks. Pašlaik ir veikti daudz pētījumu par grūti atņemamiem organiskiem atkritumiem. Pēdējos gados šādu organisko atkritumu ārstēšanai tika izmantota superkritiskā ūdens oksidācijas tehnoloģija. Tika atklāts, ka, salīdzinot ar citām ārstēšanas tehnoloģijām, to var ārstēt rūpīgāk, bez sekundāra piesārņojuma, un tam ir liela ekonomiskā efektivitāte. Pašlaik daudzas pētniecības iestādes ir sākušas to piemērot rūpnieciskiem notekūdeņu attīrīšanai. Saskaņā ar 26MPA spiedienu un 500 grādu temperatūru superkritiskās ūdens oksidācijas tehnoloģijas izmantošana hlora saturošu atkritumu ārstēšanai var sasniegt noņemšanas ātrumu 99,55%.

Izmantojot superkritisko ūdens oksidācijas tehnoloģiju PCB notekūdeņu ārstēšanai, temperatūrai vislielākā ietekme uz noņemšanas ātrumu. Kad stāvoklis pārsniedz 500 grādus, PCB iznīcināšanas ātrums var sasniegt vairāk nekā 99,99%. Izmantojot nepārtrauktu plūsmas sistēmu, lai izpētītu organisko notekūdeņu apstrādi ar superkritisko ūdens oksidāciju, organiskā oglekļa saturs ir 33000 mg/L. Organiskajos notekūdeņos ir arī daudz kaitīgu vielu, piemēram, heksachlorocikloheksāna, o-ksilēna un metil etilketona. Tika veikti eksperimenti par šo toksisko vielu. Kad temperatūra pārsniedza 550 grādus, organiskā oglekļa iznīcināšanas ātrums sasniedza 99,8%, un visas organiskās vielas tiks pārveidotas par neorganiskām vielām vai oglekļa dioksīdu. Dioksīnu superkritiskā ūdens oksidācijas apstrāde, izmantojot nepārtrauktu plūsmas sistēmu, 600 grādu temperatūrā un 25,6MPa spiedienu, OCDBD iznīcināšanas ātrums notekūdeņos var sasniegt 99,9%.

Naftas pārstrādes procesa laikā naftas ķīmijas uzņēmumiem ir tendence ražot augstas koncentrācijas eļļainas organiskus notekūdeņus. Superkritisko ūdens oksidāciju var izmantot, lai oksidētu un noārdītu taukainus notekūdeņus. Eksperimenti parādīja, ka mencu noņemšanas ātrums var sasniegt vairāk nekā 95%, ja taukainu notekūdeņu ārstēšanai tiek izmantota superkritiskā ūdens oksidācija. Tā kā reakcijas temperatūra un uzturēšanās laiks turpina pieaugt, organisko notekūdeņu noņemšanas ātrums ir labāks. Apstrādes procesa laikā spiedienam ir maza ietekme uz taukainu organisko notekūdeņu attīrīšanu. Eksperimentāls pētījums par taukainām dūņām, izmantojot superkritisko ūdens oksidāciju, var efektīvi noņemt jēlnaftu no taukainām dūņām, sasniedzot noņemšanas ātrumu vairāk nekā 95%. Tā kā temperatūra turpina paaugstināties, jēlnaftas noņemšanas ātrums ir acīmredzamāks.