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【】近年来，随着社会的不断进步，我国对各种化工产品的需求也越来越大。因此，大中小化工产品在全国各地不断涌现，极大地满足了人们对各种化工产品的需求。但它也带来了大量难降解高浓度有机化工废水，单靠生物或物理化学方法往往难以有效处理。而且，处理成本高，污染已成为亟待解决的问题。

    超临界水氧化(sco)技术近年来已被应用于环境污染控制。是一种新型高效处理技术，在处理各种难处理、高浓度废水、污泥和危险废物方面取得了很大的成功。

2. 超临界水氧化技术原理

    超临界水氧化技术(超临界水OxidationSCWO),是一个美国学者提出上一次在1980年代中期,当水22.1 MPa和374℃以上,其中介绍了超临界条件下,强烈的物理性质的变化,关键时刻氢键消失,水变成了类似于中等极性溶剂,完全溶解的有机污染物在超临界水和气体,消除了传质阻力,在高温高压氧化反应器中，当一定量的氧气进入水中的有机污染物时，发生30~60秒的快速氧化反应(> 99.999%)。氧化反应是放热的。有机污染物被氧化形成无机盐沉淀下来，同时产生二氧化碳和水。实践证明，该工艺对有机物的总破坏效率大于99.99%+，出水COD值小于5ppm。处理后的水完全符合排放标准。

    典型的超临界水氧化反应机理是基于湿空气氧化和气相氧化的自由基反应机理。

M为均匀或非均匀介质(界面)。

3.超临界水氧化技术的应用

3.1在造纸废水处理中的应用

    有研究应用表明，造纸废水中的有机物在反应温度为500℃、压力为300MPa、停留时间为120S的超临界条件下，可以一次性氧化降解为CO2和H2O。原水CODcr浓度为80000mg/L，最终出水为640mg/L。去除率达到99.2%，处理后的水达到循环利用要求。

3.2芳香族有机废水处理中的应用

    采用超临界水氧化技术处理含酚废水。结果表明，超临界水氧化反应可以在很短的时间内达到95%以上的脱酚率。随着反应温度的升高，转化率也随之提高。在相同的反应条件下，硝基苯的转化率不如苯酚的转化率高。随着反应温度和压力的升高，停留时间越长，去除效果越好，苯酚去除率越高。超临界水氧化可以使苯酚的去除率在很短的时间内达到95%以上，而苯酚氧化的产量很小。采用超临界水氧化法处理二硝基重氮酚废水。在最佳条件下，温度为600℃，时间不超过3min，去除率99%。通过色度去除效果为100%。连续反应装置可以有效地证明scwo可以处理高质量的含苯胺废水，小分子化合物也可以分解。

3.3 在含氮有机废水中的应用

    在化工领域中，有很多含氮的有机废物，比如尿素废水、硝基苯废水等，这类废水难以降解，而且在处理时较为困难，如果处理不达标就进行排放，将会对环境造成严重的污染，处理含氮的有机废物是环境保护的重要工作之一， 通过超临界水氧化技术能够快速的解决这种废水处理问题。在超临界水氧化的过程中含氮的有机物会产生氨，氨会在氧化剂的作用下形成小分子化合物，比如NO、NO2等。尿素废水在高温823.2K的条件下，经过3min的反应，有机氮的去除率能够达到95%；硝基苯废水在390℃高温的条件下，经过10min的反应，去除率达到99%。

3.4 在含氯有机废水中的应用

    Dioxin是含氯废弃物中最难以降解和分解的有机物，且毒性较大，目前针对难以分解的有机废弃物进行了大量的研究，在近年来使用超临界水氧化技术对此类有机废弃物进行处理，发现与其他的处理技术相比，能够处理的更加彻底，并且没有二次污染，且具有极大的经济性，目前已经有很多的研究机构开始将其应用在工业的废水处理中。在26MPa 的压力下，温度为500℃的条件下，使用超临界水氧化技术对含氯的废弃物进行处理，能够达到99.55%的去除率。

3.5 在多氯联苯废水中的应用

    使用超临界水氧化技术对多氯联苯废水进行处理，温度对于去除率的影响最大，当条件超过500℃时，多氯联苯的破坏率能够达到99.99%以上。使用连续流系统对超临界水氧化处理有机废水进行研究，其中有机碳的含量为33000mg/L，在有机废水中也有很多的有害物质，比如六氯环己烷、邻二甲苯以及甲基乙基酮等。对此有毒的物质进行实验，当温度超过550℃时，有机碳的破坏率达到99.8%，而且所有的有机物都会转换成无机物或者二氧化碳，对二噁英进行超临界水氧化处理，使用连续流系统，在600℃的温度条件下，压力为25.6MPa下，废水中的OCDBD 的破坏率能够达到99.9%。

3.6 在含油有机废水中的应用

    石油化工企业在对石油进行精炼的过程中容易产生高浓度的含油有机废水， 可以使用超临界水氧化对含油的废水进行氧化降解。实验证明，使用超临界水氧化对含油的废水进行处理，去COD 的去除率能够达到95%以上，随着反应温度以及停留时间的不断增加，有机废水的去除率效果越好，在处理的过程中，压力对含油有机废水的处理影响较小。使用超临界水氧化对含油泥污进行实验研究， 能够有效的去除含油泥污中的原油，达到95%以上的去除率，随着温度的不断增加，原油的去除率效果更加明显。

3.7 其他应用

1、城镇生活污水中污泥的处理，有机污泥被完全破坏，无机物可做无害化处理，可用于混凝物或磷酸盐的原料。

2、脱色污泥、填料回收和废催化剂回收贵金属。

3、生化、剧毒生化制剂的销毁。

4、航天火箭、导弹推进剂有毒物质的分解。

5、清洁再生能源发电：SCWO是一个氧化放热反应，在处理废水的同时，可以产生大量的热蒸汽。

6、一吨COD将产生4,200 kwh的热能，大约25%的这种能量可以转换成电能，在污水污泥1干吨将生成大约1兆瓦小时的电力或3.6兆瓦小时的热能。

7、连接超临界发电机组即可用来发电，是一种新兴的变废为宝的清洁再生能源，受到欧美日发达国家的普遍重视。

4.技术突破点

4.1 腐蚀、盐的沉积

    在处理废水的过程中，酸、碱等都会加速超临界水氧化处理容器的腐蚀，没有任何一种材料在超临界水氧化的状态下能够经受住腐蚀的影响。

    解决方法：改进反应器的材质，使用特殊的材料进行改进，比如钛-镍合金，这种特殊的材料能够达到一定的耐腐蚀效果，用这种耐腐蚀的合金材料作为反应设备，能够保证水质的质量；同时也可以使用陶瓷类或者金刚石作为冷却器的内壁材料，还可以对反应材料的性质进行改进，比如将改变物料的pH值。对催化剂进行改进也是解决腐蚀问题的重要方式，在氧化的过程中，材质产生的无机盐造成的沉淀容易造成设备管道的堵塞，需要及时进行处理，才能够保证设备的正常运行。

4.2 基础数据不足

    超临界水氧化中的相平衡数据不足，无法对超临界水氧化的中间产物进行分析，只能通过推测的方法对中间反应进行判断。如果数据充足的情况下，可以对中间反应进行控制，从而有效的解决上述中提到的腐蚀问题或者是管道堵塞问题。

5.展望

    超临界水氧化技术发展遭遇了一些技术挑战，主要是盐酸、硫酸等的腐蚀和盐类的沉积。目前国际上对于腐蚀和盐沉积问题也正在逐步开展研究，可以预见，随着人类文明的进步，利用超临界水氧化这种洁净、安全、节能、高效、高品质的绿色环保技术，将是未来工业化应用的主流之一。

    上海环钻环保科技股份有限公司成立于2012年，并于2016年5月20日挂牌新三板，是国内较早从事以污染场地调查、风险评估和修复工程实施为核心业务的环境工程公司。环钻环保不断开拓，已将业务拓展至水处理、大气治理等领域，环钻环保拥有超临界水氧化技术，并具有利用该技术处理高浓度、难降解废水的工程经验。苏州皙全皙全纯水设备公司可根据客户要求制作各种流量的纯水设备，超纯水设备及，和。