Aplicació de la tecnologia d’oxidació d’aigua supercrítica SCWO a les aigües residuals i al tractament d’aigües residuals

La investigació i l’aplicació han demostrat que, sota l’estat supercrític de la temperatura de reacció de 500 graus, la pressió 300MPa i el temps de residència 120, la matèria orgànica de les aigües residuals de paper paper es pot oxidar i degradar en CO2 i H2O alhora. La concentració de CODCR d’aigua crua és de 80000mg/L, i l’efluent final és de 640mg/L. La taxa d’eliminació va assolir el 99,2%i l’aigua tractada compleix els requisits de reciclatge i reutilització.

Utilitzant la tecnologia d’oxidació d’aigua supercrítica per tractar les aigües residuals que contenen fenol a l’aigua, els resultats de la investigació mostren que la reacció d’oxidació d’aigua supercrítica pot aconseguir una taxa de desfenolització superior al 95% en molt poc temps; Amb l’augment de la temperatura de reacció, la taxa de conversió també augmentarà; En les mateixes condicions de reacció, la taxa de conversió de nitrobenzene no és tan alta com la del fenol i el canvi de temps de residència afectarà la taxa de conversió de nitrobenzene. A mesura que la temperatura i la pressió de la reacció continuen augmentant, més temps és el temps de residència, millor serà l’efecte d’eliminació del fenol i més gran és la velocitat d’eliminació; L’oxidació d’aigua supercrítica pot fer que el fenol arribi a una taxa d’eliminació superior al 95% en molt poc temps, i la producció produïda al mig de l’oxidació del fenol és molt petita; Utilitzant l’oxidació d’aigua supercrítica per tractar les aigües residuals de dinitrodiazofenol, en les millors condicions, la temperatura és de 600 graus, el temps no pot superar els 3 minuts i l’efecte d’eliminació a través del color és del 100%. L’ús d’un dispositiu de reacció contínua pot demostrar eficaçment que l’ús de la tecnologia d’oxidació d’aigua supercrítica pot tractar bé aigües residuals que contenen anilina d’alta qualitat i també poden descomposar petits compostos moleculars.

A la indústria química, hi ha molts residus orgànics que contenen nitrogen, com les aigües residuals d’urea, les aigües residuals de nitrobenzen, etc. Aquest tipus d’aigües residuals és difícil de degradar i difícil de tractar. Si es descarrega sense complir els estàndards de tractament, provocarà una contaminació greu al medi ambient. El tractament de residus orgànics que contenen nitrogen és una de les tasques importants de la protecció ambiental. La tecnologia d’oxidació d’aigua supercrítica pot solucionar ràpidament aquest problema de tractament d’aigües residuals. Durant el procés d’oxidació de l’aigua supercrítica, la matèria orgànica que conté nitrogen produirà amoníac, que formarà petits compostos moleculars com el NO i el NO2 sota l’acció dels oxidants. Les aigües residuals d’urea poden aconseguir una velocitat d’eliminació de nitrogen orgànica del 95% després de 3 minuts de reacció a una temperatura alta de 823,2k; Les aigües residuals de nitrobenzene poden aconseguir una velocitat d’eliminació del 99% després de 10 minuts de reacció a una temperatura alta de 390 graus.

La dioxina és la matèria orgànica més difícil de degradar i descompondre els residus que contenen clor, i és altament tòxic. Actualment, s’han realitzat moltes investigacions sobre residus orgànics difícils de decebre. En els darrers anys, la tecnologia d’oxidació d’aigua supercrítica s’ha utilitzat per tractar aquests residus orgànics. S'ha trobat que en comparació amb altres tecnologies de tractament, es pot tractar més a fons, sense contaminació secundària i té una gran eficiència econòmica. Actualment, moltes institucions de recerca han començat a aplicar -lo al tractament de les aigües residuals industrials. Sota una pressió de 26MPa i una temperatura de 500 graus, l’ús de la tecnologia d’oxidació d’aigua supercrítica per tractar els residus que contenen clor pot aconseguir una taxa d’eliminació del 99,55%.

Utilitzant la tecnologia d’oxidació d’aigua supercrítica per tractar les aigües residuals del PCB, la temperatura té el major impacte en la velocitat d’eliminació. Quan la condició supera els 500 graus, la taxa de destrucció del PCB pot arribar a més del 99,99%. Utilitzant un sistema de flux continu per estudiar el tractament de les aigües residuals orgàniques amb oxidació supercrítica d’aigua, el contingut de carboni orgànic és de 33000mg/L. També hi ha moltes substàncies nocives en les aigües residuals orgàniques, com l’hexaclorociclohexà, l’O-xileno i la cetona de metil. Es van realitzar experiments sobre aquesta substància tòxica. Quan la temperatura va superar els 550 graus, la taxa de destrucció del carboni orgànic va arribar al 99,8%i tota la matèria orgànica es convertiria en matèria inorgànica o diòxid de carboni. Tractament d’oxidació d’aigua supercrítica de les dioxines, que utilitza un sistema de flux continu, a una temperatura de 600 graus i una pressió de 25,6MPa, la taxa de destrucció de l’OCDBD a les aigües residuals pot arribar al 99,9%.

Les empreses petroquímiques són propenses a produir aigües residuals orgàniques olioses d’alta concentració durant el procés de perfeccionament del petroli. L’oxidació d’aigua supercrítica es pot utilitzar per oxidar i degradar les aigües residuals olioses. Els experiments han demostrat que la taxa d’eliminació del bacallà pot arribar a més del 95% quan s’utilitza l’oxidació d’aigua supercrítica per tractar les aigües residuals olioses. A mesura que la temperatura de reacció i el temps de residència continuen augmentant, la taxa d’eliminació de les aigües residuals orgàniques és millor. Durant el procés de tractament, la pressió té poc efecte en el tractament de les aigües residuals orgàniques olioses. La investigació experimental sobre fangs oliosos amb oxidació d’aigua supercrítica pot eliminar eficaçment el cru dels fangs oliosos, aconseguint una taxa d’eliminació superior al 95%. A mesura que la temperatura continua augmentant, la taxa d’eliminació del cru és més evident.