יישום טכנולוגיית חמצון מים סופר -קריטיים SCWO בטיפול בשפכים ובשפכים

מחקרים ויישומים הראו כי תחת המצב הסופר -קריטי של טמפרטורת התגובה 500 מעלות, לחץ 300MPA ושעת מגורים שנות ה -120, ניתן לחמצן את החומר האורגני בשפכים יוצרים נייר ולהשפיל אותו ל- CO2 ו- H2O בפעם אחת. ריכוז ה- CODCR של מים גולמיים הוא 80000 מג/ליטר, והקולח הסופי הוא 640 מג/ל. שיעור ההסרה הגיע ל 99.2%, והמים המטופלים עומדים בדרישות למיחזור ושימוש חוזר.

באמצעות טכנולוגיית חמצון מים סופר -קריטי לטיפול בשפכים המכילים פנול במים, תוצאות המחקר מראות שתגובת חמצון מים סופר -קריטית יכולה להשיג שיעור דפנוליזציה של יותר מ- 95% בזמן קצר מאוד; עם עליית טמפרטורת התגובה, שיעור ההמרה יגדל גם הוא; באותם תנאי תגובה, שיעור ההמרה של ניטרובנזן אינו גבוה כמו זה של הפנול, ושינוי זמן המגורים ישפיע על שיעור ההמרה של ניטרובנזן. ככל שטמפרטורת התגובה והלחץ ממשיכים לעלות, ככל שזמן המגורים ארוך יותר, כך השפעת ההסרה של הפנול טובה יותר וקצב ההסרה גבוה יותר; חמצון מים סופר -קריטי יכול לגרום לפנול להגיע לשיעור הסרה של יותר מ- 95% בזמן קצר מאוד, והתפוקה המיוצרת באמצע חמצון הפנול היא קטנה מאוד; באמצעות חמצון מים סופר -קריטי לטיפול בשפכים של דיניטרודיאזופנול, בתנאים הטובים ביותר, הטמפרטורה היא 600 מעלות, הזמן לא יכול לעלות על 3 דקות, ואפקט ההסרה דרך הצבע הוא 100%. השימוש במכשיר תגובה רציף יכול להוכיח ביעילות כי השימוש בטכנולוגיית חמצון מים סופר-קריטית יכול לטפל היטב בשפכים המכילים אנילין באיכות גבוהה, ויכול גם לפרק תרכובות מולקולריות קטנות.

בענף הכימיקלים ישנם פסולת אורגנית המכילה חנקן רבים, כמו שפכים אוריאה, שפכים ניטרובנזן וכו '. קשה להשפיל סוג זה של שפכים וקשה לטפל בהם. אם הוא ישוחרר מבלי לעמוד בתקני הטיפול, זה יגרום לזיהום קשה לסביבה. טיפול בפסולת אורגנית המכילה חנקן הוא אחת המשימות החשובות להגנת הסביבה. טכנולוגיית חמצון מים סופר -קריטית יכולה לפתור במהירות את בעיית הטיפול בשפכים זו. במהלך תהליך חמצון המים הסופר-קריטי, חומר אורגני המכיל חנקן ייצר אמוניה, אשר יווצרו תרכובות מולקולריות קטנות כמו NO ו- NO2 תחת פעולת חמצון. שפכים אוריאה יכולים להשיג קצב הסרת חנקן אורגני של 95% לאחר 3 דקות של תגובה בטמפרטורה גבוהה של 823.2K; שפכים ניטרובנזן יכולים להשיג קצב הסרה של 99% לאחר 10 דקות של תגובה בטמפרטורה גבוהה של 390 מעלות.

דיוקסין הוא החומר האורגני הקשה ביותר להשפיל ולהתפרק בפסולת המכילה כלור, והוא רעיל ביותר. נכון לעכשיו, מחקרים רבים בוצעו על פסולת אורגנית קשה להפיץ. בשנים האחרונות נעשה שימוש בטכנולוגיית חמצון מים סופר -קריטי לטיפול בפסולת אורגנית כזו. נמצא כי בהשוואה לטכנולוגיות טיפול אחרות, ניתן לטפל בה באופן יסודי יותר, ללא זיהום משני, ויש לו יעילות כלכלית רבה. נכון לעכשיו, מוסדות מחקר רבים החלו ליישם אותה על טיפול בשפכים תעשייתיים. בלחץ של 26MPA וטמפרטורה של 500 מעלות, השימוש בטכנולוגיית חמצון מים סופר-קריטית לטיפול בפסולת המכילה כלור יכול להשיג קצב הסרה של 99.55%.

באמצעות טכנולוגיית חמצון מים סופר -קריטי לטיפול בשפכים של PCB, לטמפרטורה ההשפעה הגדולה ביותר על קצב ההסרה. כאשר התנאי עולה על 500 מעלות, שיעור ההרס של PCB יכול להגיע ליותר מ- 99.99%. בעזרת מערכת זרימה רציפה לחקר הטיפול בשפכים אורגניים עם חמצון מים סופר -קריטי, תכולת הפחמן האורגנית היא 33000 מג/ל. ישנם גם חומרים מזיקים רבים בשפכים אורגניים, כמו hexachlorocyclohexane, O-xylene ומתיל אתיל קטון. ניסויים נערכו על חומר רעיל זה. כאשר הטמפרטורה חרגה מ -550 מעלות, שיעור ההרס של הפחמן האורגני הגיע ל 99.8%, וכל החומר האורגני יומר לחומר אורגני או לפחמן דו חמצני. טיפול בחמצון מים סופר -קריטי בדיוקסינים, באמצעות מערכת זרימה רציפה, בטמפרטורה של 600 מעלות ולחץ של 25.6MPA, קצב ההרס של OCDBD בשפכים יכול להגיע ל 99.9%.

מפעלים פטרוכימיים מועדים לייצר שפכים אורגניים שומניים בריכוז גבוה במהלך תהליך זיקוק הנפט. ניתן להשתמש בחמצון מים סופר -קריטי כדי לחמצן ולהשפיל שפכים שומניים. ניסויים הראו כי קצב ההסרה של COD יכול להגיע ליותר מ- 95% כאשר משתמשים בחמצון מים סופר -קריטי לטיפול בשפכים שומניים. ככל שטמפרטורת התגובה וזמן המגורים ממשיכים לעלות, קצב ההסרה של שפכים אורגניים טוב יותר. בתהליך הטיפול, בלחץ יש השפעה מועטה על הטיפול בשפכים אורגניים שומניים. מחקר ניסיוני על בוצה שמנונית באמצעות חמצון מים סופר -קריטי יכול להסיר ביעילות נפט גולמי מבוצה שמנונית, ולהשיג קצב הסרה של יותר מ- 95%. ככל שהטמפרטורה ממשיכה לעלות, קצב ההסרה של הנפט הגולמי ברור יותר.