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超临界水氧化(SCWO)法，作为一项环境友好型技术，是20世纪80年代中期由美国学者Modell提出的一种具有适应性强，节省能耗，高效等特点的水处理技术，特别是对于有机污染物浓度高，种类多，危害大，难生化的工业废水、城市污水，超临界水氧化技术能够完全氧化污水中的污染物，处理产生的二次污染小，且设备与运行费用相对较低，受到国内研究者的广泛关注,被视为是最有前途的废物处理技术。
1. 超临界水氧化技术（1）超临界水的性质超临界水，是一种非协同，非极性溶剂[1]。
超临界水在温度高于374 ℃，压力高于22.1 MPa的条件下制得，此条件下的超临界水具有液态水和气态水双重性质,汽液两相之间的界面消失，成为一个均相体系，流体传送随之增强，有利于反应的快速进行，它对有机物、气体具有较好的溶解能力，可以和氧气等气体完全互溶，而无机盐则溶解度很小，同时，水的介电常数、密度和粘度也随着温度和压力的升高而降低。
总之，超临界水因为其溶解能力特殊、密度易变、粘度较低、表面张力较低，扩散性强，所以比非超临界水的活性更强，反应更迅速。
（2）技术原理在高温、高压下，利用分子氧作为氧化剂，以超临界水作为溶剂，把有机物氧化分解为CO2和H2O的高级氧化技术，称为超临界水氧化(SCWO)法。
超临界水氧化反应，可以用自由基反应理论来解释，产生自由基的过程为[2]：RH + O2R· + HO2·RH + HO2·R· + H2O2PhOH + O2PhO· + HO2·PhOH + HO2·PhO· + H2O2式中：Ph ——芳香族化合物。
在具有液体和气体的性质的超临界水中加入分子氧，活性氧与键能最弱的C—H作用产生自由基HO2·，它与有机物中的H生成H2O2，H2O2进一步分解产生羟基自由基：H2O22HO·羟基自由基HO·具有高活性，它与有机物反应产生有机自由基R，而有机自由基又与O2反应得到有机过氧自由基，有机过氧自由基进一步与有机物反应产生有机过氧氢化物和有机自由基，由于过氧氢化物不稳定，其键发生断裂而生成较小分子量的化合物乙酸或甲醇，最后转化为CO2、H2O等物质。
废水处理中的超临界水氧化技术陈巍威，张清义，耿啸天（浙江奇彩环境科技股份有限公司，浙江省绍兴市312000）【摘要】超临界水氧化技术是一种新型去除污染物的环保技术，在工业废水处理中得到了大量的使用。
超临界水氧化技术去除有机污染物的效果非常好，去除率能够达到99%，与常规的污水处理技术相比，超临界水氧化技术具有较好的反应效果，处理速度较快，且不会对环境造成二次污染，因此得到了广泛的应用。
该技术作为一种新型的绿色环保废水处理技术，通过分析超临界水氧化技术的工作原理以及工艺流程，分析该技术废水处理中的应用前景。
【关键词】废水处理；超临界水氧化；应用【中图分类号】X703.1【文献标识码】A【文章编号】2095-2066（2019）04-0005-02超临界水氧化技术在废水处理、清洁生产以及工业应用方面治理效果良好,而且具有一定的环保功能。
水的超临界区域在临界温度与临界压力之上,与普通的水体相比,超临界水体是一种非极性的物质,有较好的溶解性,传输性能良好。
在超临界水中,极性和非极性物质都能够互溶,空气、氧气也能够用设定的比例在超临界水中进行互溶,但是无机盐在超临界水中则无法溶解。
本文将重点介绍超临界水样技术在废水处理中的具体应用。
1超临界水氧化的工作原理1.1超临界水的性质水的状态有蒸汽、液态和冰,有时还称水为极性溶剂,适合溶解电解质,还包括盐类的电解质,对气体、非极性有机物会发生不溶情况,有时可能也会存在微溶,在常温的状态下,水的密度不会随着压力的变化而有所改变,如果将岁的温度和压力升高到一定的临界点,比如临界温度为374.3℃,压力在22MPa以上[1],则水的密度、常数以及相应的扩散系数也会随着临界的性质发生一系列的变化,水将会处于一种超临界状态,不同于固态,也不同于固态,这种状态下,被称为超临界水。
超临界水与一般的水相比,拥有很多独特的化学性质,比如水分子极性低,介电常数也较低,大多数的气体都能够与超临界水发生互溶。
超临界水氧化处理工业废水解决方案超临界水氧化（Supercritical Water Oxidation，SCWO）是一种高效、无害的工业废水处理技术。
它利用了水在超临界条件下的特性，将废水中的有机物质进行氧化分解，将其转化为无害的物质。
以下是一个基本的超临界水氧化处理工业废水的解决方案。
首先，超临界水氧化工艺需要一个反应器。
该反应器需要能够承受高温高压的条件，一般选用耐高温、耐腐蚀的材料。
反应器内部需要有适当的搅拌装置，以确保废水中的有机物质能够均匀地与氧气混合，提高反应效率。
其次，超临界水氧化反应需要在高压下进行，一般需要加入一定的氧气。
因此，在该系统中需要有一个氧气供应系统，以确保反应器内部的氧气浓度适宜。
同时，还需要提供适当的加热系统，将水加热至超临界状态的温度，一般为374摄氏度。
另外，超临界水氧化反应需要一定的时间才能将有机物质完全分解。
因此，反应器内部需要有一定的停留时间，以保证废水中的有机物质能够充分反应。
一般来说，超临界水氧化反应的停留时间在几分钟至几十分钟之间，具体的停留时间需要根据废水的特性进行设计。
此外，在实际超临界水氧化处理工业废水过程中，还需要对废水进行预处理。
这主要是为了去除废水中的杂质，以提高反应效果。
常见的预处理方法包括物理过滤、沉淀、吸附等。
预处理后的废水再经过超临界水氧化反应，可以更高效地去除有机物质。
最后，超临界水氧化处理工业废水需要对产生的气体和溶液进行处理。
废水中的气体主要是二氧化碳和水蒸气，可以通过冷凝和分离的方式进行回收。
而产生的溶液则需要通过进一步处理，以去除其中的无机盐和重金属等有害物质，以使其能够安全地排放或进一步利用。
总之，超临界水氧化是一种高效、无害的工业废水处理技术。
通过合理的反应器设计、氧气供应和加热系统、适当的停留时间以及废水的预处理和残余物的处理，可以将废水中的有机物质有效地分解，达到环境保护和资源利用的目的。
超临界水氧化法详解我们的生活每天都离不开水，水可以说是人类或者是所有生物生存和社会发展所必需的自然资源。
水资源是一种可以循环利用的自然资源。
但现今，水资源（尤其指淡水资源）的缺乏日益严峻，其中最主要的原因是因为水资源受到了污染。
水资源受到污染，致使我们的生活用水量也受到影响，尤其在一些缺水地区，人们经常都喝不上水。
目前，全世界约有40%的人口面临缺水问题。
而为了改善这种状况，使得被污染的水源被二次利用，人们采取了许多措施来治理、净化这些受污染的水源。
这里将介绍的就是其中一种方法——超临界水氧化法。
在我们采用氧化技术的时候，首先要注意的是先查明水中有哪些还原性物质，要了解选用的氧化剂发生热化学反应的可能性[1]。
这样我们在选择氧化剂和氧化方法的时候才能有一个较好的依据，而不至于氧化率过低或者发生一些危险事件等。
目前，水处理的氧化方法是水处理中应用最广、发展最快的方法。
在新型氧化方法中，主要可以又可以分为湿式催化氧化法、超临界水氧化法、半导体光催化氧化法和声空氧化四种类型。
图一新型氧化方法的分类而超临界水氧化法正是新型氧化方法中的一种。
由于超临界水氧化法可以将水中的有机物彻底氧化为二氧化碳和水，这样一来，不仅被污染的水资源得到了净化，而且由于有机物得到了彻底氧化，所产生的二氧化碳和水对我们的生活也是一种有益的物质。
因此，在水工业界中，超临界水氧化法引起了人们特别的关注。
图二 超临界水氧化法流程超临界水氧化法又简称为SCWO 法，它在1980年代中期就已经被美国学者Modell 提出，现在我国也开始此法的应用技术的研究。
而超临界水氧化法的工艺流程如图二所示，它是用氧气作为氧化剂，在SCWO 反应器中与废水发生反应，然后经过一系列的处理，最终被分离为气体（二氧化碳）和液体（水）。
对于超临界水我们是如何来界定的呢？由图三可以看出水的各种状态的要求。
图三 水的物态图我们已知，水的临界温度为374.2℃，临界压力为374.2℃，临界体积为0.045L/mol ，临界密度为320kg/ m3。
超临界水氧化处理含有机物污水或污泥的方法及其生产系统技术方案说明书超临界水氧化（Supercritical Water Oxidation 简称SCWO）技术是以水为介质，在超临界状态下（温度＞374.3℃；压力＞22.1MPa），液相与气相间界面消失，氧气能以任意比例溶入，不存在气液相界面之间的物质移动等问题而提供了理想的氧化反应环境，对悬浮或溶解在水中的有机物质进行氧化并加以去除的一种方法。
SCWO 法处理污水具有现有其它污水处理技术所无法比拟的优点，主要体现是：有害物质的清除率几乎达到100%，降解时间以秒计（取决于有机物的种类、温度和压力），几乎对所有有机有害物质均可处理，还可以实现能量自给。
同焚烧、湿式催化氧化相比，SCWO在全封闭状态，具有污染物完全氧化；最终产物为水、N2、CO2和无机小分子化合物，不需要作进一步处理；运行费用相对较低等优势。
另外，由于无机盐在超临界水中溶解度特别低，因此可以很容易地从中分离出来，处理后所得洁净水可完全回收利用。
目前的超临界水氧化和气化试验装置，国内外都存在共同的缺点：从物料和水的加热方式看，要么是物料与反应介质先混合后一起预热、要么只预热反应介质，而物料不预热。
前一种情况，如果预热温度达到超临界温度，则物料在预热管内就开始发生热解、裂解反应，会产生焦油、焦炭堵塞管路。
如果预热温度低，则在进入反应器后，还需要继续加温到超临界温度，势必会使反应器结构更复杂。
后一种情况，由于物料不预热，在进入反应器之前混合，导致整个流体的温度下降很多，使整个系统需要设计更多的加热部分。
当前，国际上投入了越来越多的人力和物力致力于SCWO技术的发展，许多的科学研究和工程技术侧重于各种各样设计方式的超临界反应器的开发，以设法解决高温高压下设备材质的腐蚀问题，同时也有许多针对一些难降解、剧毒、爆炸性的特殊有机物料开发的SCWO 降解工艺，但是在SCWO法污水处理工艺流程中，几乎所有的现有技术均将反应实现热量自给作为节能降耗的必备措施，这仿佛成为一种不假思索、必须遵守的原则。
超临界水氧化技术（SCWO）用于高浓度工业废液处理项目分析2012年2月16日项目简介一、超临界水氧化技术物质通常以固体、液体、气体三种基本形态存在于自然界中，并在不同环境条件下相互转换，比如水。
但现代科学研究发现，当温度和压力达到一定条件时（220大气压，374℃），水的物理性质（密度、扩散系数、表面张力等）明显区别于三种基本形态，呈现出介于液体及气体间特性的特殊形态，科学家称之为“超临界流体（Supercritical Fluid）”，而且利用这种特性成功创造出“萃取”技术，用于溶剂提纯等。
超临界水氧化技术是基于水在超临界状态下所表现的“均相（homogen-ous）”特质，“强制氧化”废水中所含有机物质，从而达到工业废液中的有机物质降解或水热合成纳米粉体目的，被业内视为新一代的绿色化工工程技术。
但由于创建水质超临界状态下处理工业废液对材料、环境要求高、工程难度大等原因，此前国内对此项技术的研究尚停留于实验室阶段，难以实现工业化。
而国外先进国家竞相研究，如美国、英国等，他们对此技术掌握已经相对成熟。
近年来，随着国内工业材料技术、制造能力的提高以及技术封锁弱化，使该技术国产化成为可能。
特别是在我们长期不断地探索、研究、实验下，工业化关键技术已经得到实质性突破和掌握。
二、超临界水氧化技术应用需求情况分析超临界流体技术已经广泛应用于工业领域（如下表）从上表可以看出，绝大多数项目用于生产产品，而很少用于环保领域的废水处理，这与国家政策和企业追求利益紧密相关。
随着国家政策调整、企业规模提升以及环境破坏所产生的压力，处理工业生产中产生的高浓度、难降解废水成为制约企业发展和社会经济增长的难题，解决这一难题已是迫在眉睫，由此也就形成了一个巨大的市场需求。
超临界水氧化技术具有处理速度快、占地面积小、自动化程度高、能耗低，以及减量化、无害化、资源化等方面的特点，在处理高浓度、难降解废水上相对于传统处理技术无论是成本，还是在效果都占有着明显的优势。
