超臨界水氧化處理設備

1. 造紙廠的污水處理

造紙廠污水處理設備

介紹一下我們造紙工業廢水處理方法

物理化學方法

在造紙廢水的深度處理中？物理化學法具有治理快、處理效果好等優點，一般採用的方法包括，高級氧化法、絮凝沉澱法、膜分離法吸附法等。

高級氧化法

該技術具有反應速度快、處理效率高、對有毒污染物破壞徹底、無二次污染、適用范圍廣、易操作等優點，並被廣泛應用於有毒難降解工業廢水如制葯、精細化工、印染等有機廢水的處理中，已經逐漸成為難降解廢水處理研究的熱點。根據產生自由基的方式和反應條件的不同，可將其分為Fenton類氧化法、超臨界水氧化法、光催化氧化法、超聲氧化法、電催化氧化法、臭氧氧化法和濕式氧化法等。

絮凝沉澱法

絮凝沉澱法是由絮凝劑形成的聚合產物，通過一系列作用，對水中懸浮、膠狀的大分子質量污染物去除的方法。對於制漿造紙廢水的三級處理，此法已有廣泛應用。在最佳運行條件下，用絮凝-電浮選連續處理造紙廢水，廢水的COD cr可從1416mg/L降至48.9 mg/L。

膜分離法

膜分離法是用一種特殊的半透膜將溶質和溶劑分隔開，使一側溶液中的某種溶質透過膜或者溶劑滲透出來，從而達到分離溶劑的目的。管運濤等採用傳統的兩相厭氧工藝(BS)與膜分離技術相結合的系統(MBS)處理造紙黑液配置廢水，結果表明，系統COD去除率可以達到73.1，高於BS系統(48.6%)，且在厭氧污泥活性及運行穩定性方面優於BS系統；在COD負荷為6kg·(m3·d)-1時MBS酸化率為20.1%，酸化水平為7.5%，略優於BS系統(分別為7.0%和5.0%)。

2. 超純水設備

萊特萊德提示超純水設備工藝原理

1.水進入純化系統，主要部分流入樹脂 / 膜內部，而另一部分沿模板外側流動，以洗去透出膜外的離子。

2. 樹脂截留水中的溶存離子。

3. 被截留的離子在電極作用下，陰離子向正極方向運動，陽離子向負極方向運動。

4. 陽離子透過陽離子膜，排出樹脂 / 膜之外。

5. 陰離子透過陰離子膜，排出樹脂 / 膜之外。

6. 濃縮了的離子從廢水流路中排出。

7. 去離子水從樹脂 / 膜內流出。

特點：

1: 整體化程度高 , 易於擴展 , 增加膜數量即可增加處理量。

2: 自動化程度高 , 遇故障立即自停 , 具有自動保護功能。

3: 膜組件為復合膜卷制而成 , 表現出更高的溶質分離率和透過速率。

4: 能耗低 , 水利用率高 , 運行成本低。

5: 結構合理 , 佔地面積少。

6: 先進的膜保護系統 , 在設備關機 , 淡化水可自動將膜面污染物沖洗干凈 , 延長膜壽命。

7 系統無易損部件 , 無須大量維修 , 運行長期有效。

8: 設備設計有膜清洗系統用阻垢系統。

3. 超純水處理設備指的是什麼

超純水最初是美國科技界為了研製超純材料(半導體原件材料、納米精細陶瓷材料等)應用蒸餾、去離子化、反滲透技術或其它適當的超臨界精細技術生產出來的水，如今超純水已在生物、醫葯、汽車等領域廣泛應用。這種水中除了水分子(H20)外，幾乎沒有什麼雜質，更沒有細菌、病毒、含氯二惡英等有機物，當然也沒有人體所需的礦物質微量元素，超純水無硬度，口感較甜，又常稱為軟水，可直接飲用，也可煮沸飲用。超純水,是一般工藝很難達到的程度，如水的電阻率大於18MΩ*cm，接近於18.3MΩ*cm則稱為超純水。採用預處理、反滲透技術、超純化處理以及後級處理等方法，將水中的導電介質幾乎完全去除，又將水中不離解的膠體物質、氣體及有機物均去除至很低程度的水處理設備。超純水系統設備的脫鹽核心部件為進口反滲透膜組件，超純水系統設備通常由預處理部分，反滲透主機部分，後處理部分共同組成。

4. 超臨界水的氧化性極強，那為什麼火電廠的鍋爐和管道還沒有被腐蝕

因為它在接觸到鍋爐跟管道的時候就已經被化學物質處理了一部分的氧化性，而鍋爐跟管道也肯定是被處理過的，能夠抵禦氧化性的材料夠成的。

火力發電廠簡稱火電廠，是利用可燃物（例如煤）作為燃料生產電能的工廠。它的基本生產過程是：燃料在燃燒時加熱水生成蒸汽，將燃料的化學能轉變成熱能，蒸汽壓力推動汽輪機旋轉，熱能轉換成機械能，然後汽輪機帶動發電機旋轉，將機械能轉變成電能。

蒸汽通過汽輪機又將熱能轉化為旋轉動力，以驅動發電機輸出電能。到80年代為止，世界上最好的火電廠的效率達到40%，即把燃料中40%的熱能轉化為電能。

5. 城市污水處理中深度處理有哪些工藝

深度處理常見的方法有以下幾種。

1.1 活性炭吸附法與離子交換
活性炭是一種多孔性物質，而且易於自動控制，對水量、水質、水溫變化適應性強，因此活性炭吸附法是一種具有廣闊應用前景的污水深度處理技術。活性炭對分子量在500～3 000的有機物有十分明顯的去除效果，去除率一般為70%～86.7%[1]，可經濟有效地去除嗅、色度、重金屬、消毒副產物、氯化有機物、農葯、放射性有機物等。
常用的活性炭主要有粉末活性炭（PAC）、顆粒活性炭（GAC）和生物活性碳（BAC）三大類。近年來，國外對PAC的研究較多，已經深入到對各種具體污染物的吸附能力的研究。淄博市引黃供水有限公司根據水污染的程度，在水處理系統中，投加粉末活性炭去除水中的COD，過濾後水的色度能降底1～2度；臭味降低到0度[2]。GAC在國外水處理中應用較多，處理效果也較穩定，美國環保署（USEPA）飲用水標準的64項有機物指標中，有51項將GAC列為最有效技術[3]。
GAC處理工藝的缺點是基建和運行費用較高，且容易產生亞硝酸鹽等致癌物，突發性污染適應性差。如何進一步降低基建投資和運行費用，降低活性炭再生成本將成為今後的研究重點。BAC可以發揮生化和物化處理的協同作用，從而延長活性炭的工作周期，大大提高處理效率，改善出水水質。不足之處在於活性炭微孔極易被阻塞、進水水質的pH 適用范圍窄、抗沖擊負荷差等。目前，歐洲應用BAC技術的水廠已發展到70個以上，應用最廣泛的是對水進行深度處理[4]。撫順石化分公司石油三廠採用BAC技術，既節省了新鮮水的補充量，減少污水排放量，減輕水體污染，降低生產成本，還體現了經濟效益和社會效益的統一[5]。今後的研究重點是降低投資成本和增加各種預處理措施與BAC聯用，提高處理效果。
1.2 膜分離法
膜分離技術是以高分子分離膜為代表的一種新型的流體分離單元操作技術[6,7]。它的最大特點是分離過程中不伴隨有相的變化，僅靠一定的壓力作為驅動力就能獲得很高的分離效果，是一種非常節省能源的分離技術。
微濾可以除去細菌、病毒和寄生生物等，還可以降低水中的磷酸鹽含量。天津開發區污水處理廠採用微濾膜對SBR二級出水進行深度處理, 滿足了景觀、沖洗路面和沖廁等市政雜用和生活雜用的需求[8]。
超濾用於去除大分子，對二級出水的COD和BOD去除率大於50%。北京市高碑店污水處理廠採用超濾法對二級出水進行深度處理，產水水質達到生活雜用水標准，回用污水用於洗車，每年可節約用水4 700 m3[9]。
反滲透用於降低礦化度和去除總溶解固體，對二級出水的脫鹽率達到90%以上，COD和BOD的去除率在85%左右，細菌去除率90%以上[10]。緬甸某電廠採用反滲透膜和電除鹽聯用技術，用於鍋爐補給水。經反滲透處理的水，能去除絕大部分的無機鹽、有機物和微生物[11]。
納濾介於反滲透和超濾之間，其操作壓力通常為0.5～1.0 MPa，納濾膜的一個顯著特點是具有離子選擇性，它對二價離子的去除率高達95%以上，一價離子的去除率較低，為40%～80%[12]。潘巧明等人採用膜生物反應器－納濾膜集成技術處理糖蜜制酒精廢水取得了較好結果，出水COD小於100 mg/L，廢水回用率大於80%[13]。
我國的膜技術在深度處理領域的應用與世界先進水平尚有較大差距。今後的研究重點是開發、製造高強度、長壽命、抗污染、高通量的膜材料，著重解決膜污染、濃差極化及清洗等關鍵問題。
1.3 高級氧化法
工業生產中排放的高濃度有機污染物和有毒有害污染物，種類多、危害大，有些污染物難以生物降解且對生化反應有抑制和毒害作用。而高級氧化法在反應中產生活性極強的自由基（如•OH等），使難降解有機污染物轉變成易降解小分子物質，甚至直接生成CO2和H2O，達到無害化目的。
1.3.1 濕式氧化法
濕式氧化法（WAO）是在高溫（150～350 ℃）、高壓（0.5～20 MPa）下利用O2或空氣作為氧化劑，氧化水中的有機物或無機物，達到去除污染物的目的，其最終產物是CO2和H2O[14]。福建煉油化工有限公司於2002年引進了WAO工藝，徹底解決了鹼渣的後續治理和惡臭污染問題，而且運行成本低，氧化效率高[15]。
1.3.2 濕式催化氧化法
濕式催化氧化法（CWAO）是在傳統的濕式氧化處理工藝中加入適宜的催化劑使氧化反應能在更溫和的條件下和更短的時間內完成，也因此可減輕設備腐蝕、降低運行費用[16,17]。目前，建於昆明市的一套連續流動型CWAO工業實驗裝置，已經體現出了較好的經濟性[18]。
濕式催化氧化法的催化劑一般分為金屬鹽、氧化物和復合氧化物3類。目前，考慮經濟性，應用最多的催化劑是過渡金屬氧化物如Cu、Fe、Ni、Co、Mn等及其鹽類。採用固體催化劑還可避免催化劑的流失、二次污染的產生及資金的浪費。
1.3.3 超臨界水氧化法
超臨界水氧化法把溫度和壓力升高到水的臨界點以上，該狀態的水就稱為超臨界水。在此狀態下水的密度、介電常數、粘度、擴散系數、電導率和溶劑化學性能都不同於普通水。較高的反應溫度（400～600 ℃)和壓力也使反應速率加快，可以在幾秒鍾內對有機物達到很高的破壞效率。
美國德克薩斯州哈靈頓首次大規模應用超臨界水氧化法處理污泥，日處理量達9.8 t。系統運行證明其COD的去除率達到99.9%以上，污泥中的有機成分全部轉化為CO2、H2O以及其他無害物質，且運行成本較低[19]。
1.3.4 光化學催化氧化法
目前研究較多的光化學催化氧化法主要分為Fenton試劑法、類Fenton試劑法和以TiO2為主體的氧化法。
Fenton試劑法由Fenton在20世紀發現，如今作為廢水處理領域中有意義的研究方法重新被重視起來。Fenton試劑依靠H2O2和Fe2+鹽生成•OH，對於廢水處理來說，這種反應物是一個非常有吸引力的氧化體系，因為鐵是很豐富且無毒的元素，而且H2O2也很容易操作，對環境也是安全的[20]。Fenton試劑能夠破壞廢水中諸如苯酚和除草劑等有毒化合物。目前國內對於Fenton試劑用於印染廢水處理方面的研究很多，結果證明Fenton 試劑對於印染廢水的脫色效果非常好。另外，國內外的研究還證明，用Fenton試劑可有效地處理含油、醇、苯系物、硝基苯及酚等物質的廢水。
類Fenton試劑法具有設備簡單、反應條件溫和、操作方便等優點，在處理有毒有害難生物降解有機廢水中極具應用潛力。該法實際應用的主要問題是處理費用高，只適用於低濃度、少量廢水的處理。將其作為難降解有機廢水的預處理或深度處理方法，再與其他處理方法（如生物法、混凝法等）聯用，則可以更好地降低廢水處理成本、提高處理效率，並拓寬該技術的應用范圍。
光催化法是利用光照某些具有能帶結構的半導體光催化劑如TiO2、ZnO、CdS、WO3等誘發強氧化自由基•OH，使許多難以實現的化學反應能在常規條件下進行。銳鈦礦中形成的TiO2具有穩定性高、性能優良和成本低等特徵。在全世界范圍內開展的最新研究是獲得改良的（摻入其他成分）TiO2，改良後的TiO2具有更寬的吸收譜線和更高的量子產生率。
1.3.5 電化學氧化法
電化學氧化又稱電化學燃燒，是環境電化學的一個分支。其基本原理是在電極表面的電催化作用下或在由電場作用而產生的自由基作用下使有機物氧化。除可將有機物徹底氧化為CO2和H2O外，電化學氧化還可作為生物處理的預處理工藝，將非生物相容性的物質經電化學轉化後變為生物相容性物質。這種方法具有能量利用率高，低溫下也可進行；設備相對較為簡單，操作費用低，易於自動控制；無二次污染等特點。
1.3.6 超聲輻射降解法
超聲輻射降解法主要源於液體在超聲波輻射下產生空化氣泡，它能吸收聲能並在極短時間內崩潰釋放能量，在其周圍極小的空間范圍內產生1 900～5 200 K的高溫和超過50 MPa的高壓。進入空化氣泡的水分子可發生分解反應產生高氧化活性的•OH，誘發有機物降解；此外，在空化氣泡表層的水分子則可以形成超臨界水，有利於化學反應速度的提高。
超聲波對含鹵化物的脫鹵、氧化效果顯著，氯代苯酚、氯苯、CH2Cl2、CHCl3、CCl4等含氯有機物最終的降解產物為HCl、H2O、CO、CO2等。超聲降解對硝基化合物的脫硝基也很有效。添加O3、H2O2、Fenton試劑等氧化劑將進一步增強超聲降解效果。超聲與其他氧化法的組合是目前的研究熱點，如US/O3、US/H2O2、US/Fenton、US/光化學法。目前，超聲輻射降解水體污染物的研究仍處於試驗探索階段。
1.3.7 輻射法
輻射法是利用高能射線（γ、χ射線）和電子束等對化合物的破壞作用所開發的污水輻射凈化法。一般認為輻射技術處理有機廢水的反應機理是由於水在高能輻射的作用下產生•OH、H2O2、•HO2等高活性粒子，再由這些高活性粒子誘發反應，使有害物質降解。
輻射法對有機物的處理效率高、操作簡便。該技術存在的主要難題是用於產生高能粒子的裝置昂貴、技術要求高，而且該法的能耗大、能量利用率較低；此外為避免輻射對人體的危害，還需要特殊的保護措施。更多資料可登錄易凈水網查看。因此該法要投入運行，還需進行大量的研究探索工作。
1.4 臭氧法
臭氧具有極強的氧化性，對許多有機物或官能團發生反應，有效地改善水質。臭氧能氧化分解水中各種雜質所造成的色、嗅，其脫色效果比活性炭好；還能降低出水濁度，起到良好的絮凝作用，提高過濾濾速或者延長過濾周期。目前，由於國內的臭氧發生技術和工藝比較落後，所以運行費用過高，推廣有難度。

6. 超臨界水的氧化反應

當水處於其臨界點(374.3℃，22.05MPa)的高溫高壓狀態時被稱為超臨界水(Supercritical Water，簡稱SCW)，在此條件下水具有許多獨特的性質。如烴類等非極性有機物與極性有機物一樣可完全與超臨界水互溶，氧氣、氮氣、一氧化碳、二氧化碳等氣體也都能以任意比例溶於超臨界水中，無機物尤其是鹽類在超臨界水中的溶解度很小。超臨界水還具有很好的傳質、傳熱性質。這些特性使得超臨界水成為一種優良的反應介質。
著眼於環保領域應用的超臨界水氧化反應(Supercritical Water Oxidation,簡稱SCWO)是目前研究最多的一類反應過程。SCWO是指有機廢物和空氣、氧氣等氧化劑在超臨界水中進行氧化反應而將有機廢物去除。由於SCWO是在高溫高壓下進行的均相反應，反應速率很快(可小於1min)，處理徹底，有機物被完全氧化成二氧化碳、水、氮氣以及鹽類等無毒的小分子化合物，不形成二次污染，且無機鹽可從水中分離出來，處理後的廢水可完全回收利用。另外，當有機物含量超過2%時SCWO過程可以形成自熱而不需額外供給熱量。這些特性使SCWO與生化處理法、濕式空氣氧化法(Wet Air Oxidation,簡稱WAO)、燃燒法等傳統的廢水處理技術相比具有其獨特的優勢，對於傳統方法難以處理的廢水體系，SCWO已成為一種具有很大潛在優勢的環保新技術。
就已有的研究報道來看，利用SCWO處理各種廢水和過量活性污泥已取得成功，國外已有工業化的裝置出現。但在此過程中發現，SCWO苛刻的反應條件(T≥500℃，p≥25MPa)對金屬具有較強的腐蝕性，對設備材質有較高的要求。另外，對某些化學性質穩定的化合物，所需的反應時間還較長，對反應條件要求較高。為了加快反應速率、減少反應時間，降低反應溫度，優化反應網路，使SCWO能充分發揮出自身的優勢，許多研究者將催化劑引入SCWO以期達到這一目的。對催化超臨界水氧化法處理廢水的研究正日益興起，是SCWO研究的一個重要發展方向。還可以處理火箭燃料。

7. 超臨界水氧化（scwo）技術處理有機廢水，固廢物。工作環境是怎麼樣的，過程中自動化程度高嗎

超臨界是一種高溫高壓下直接氧化廢水固廢的處理裝置，反應器為反回應釜。設備完善的答的話總體工作環境還是不錯的，操作人員不會直接和廢水、固廢接觸。自動化程度根據廠家而定，由於該技術尚未成熟，自動化控制應該還不夠完善。
目前該技術的主要風險是壓力容器壓力大（想想家用壓力鍋就知道了），反應溫度壓力不易控制，反應釜內殘渣較多，容易積渣。另外，SCWO對反應器材質要求很高，一般鋼材腐蝕速度很快。這也需要經常性的檢修以防範風險。