超临界水氧化技术在废水处置、清洁消费以及工业应用方面管理效果良好，而且具有一定的环保功用。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可以互溶，空气、氧气也可以用设定的比例在超临界水中停止互溶，但是无机盐在超临界水中则无法溶解。本文将重点引见超临界水样技术在废水处置中的详细应用。
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，合适溶解电解质，还包括盐类的电解质，对气体、非极性有机物会发作不溶状况，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动，假如将岁的温度和压力升高到一定的临界点，比方临界温度为374.3℃，压力在22MPa以上，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作一系列的变化，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。超临界水与普通的水相比，具有很多共同的化学性质，比方水分子极性低，介电常数也较低，大多数的气体都可以与超临界水发作互溶。如表1所示。
1.2 超临界水氧化的原理与反响机理
1.2.1 超临界水氧化的原理
依据表1所示，有机物和气体都可以与超临界水发作互溶，因而有机物的氧化是在富氧的均一相中停止的，不会遭到其他条件要素的限制。反响的温度普通在500℃上下，可以在很短的时间里到达很高的毁坏效果，在氧化的过程中会释放很大的热量，一旦发作反响，则不需求外界的能量，用化学公式表示反响的过程为：酸+NaOH→无机盐。
1.2.2 超临界水氧化的反响机理
普通的反响鼓励为自在基，产生的自在基反响理论是由氧气有机物分子中的C-H产生。
其中M为反响体系中的介质。过氧化物普通会合成成较小的化合物，这种断裂会加速，直到团结成甲酸和乙酸，然后被氧化成CO2和H2O。
2、超临界水氧化技术的工艺流程
图1为超临界水氧化的工艺流程图，整个工作过程为：将等候处置的废水，经过高压泵加压的方式停止压力的设定，压力要在水的临界压力之上，然后再经过加热器停止加热到一定的温度，到达水的临界温度，添加氧化剂，在超临界水氧化反响器中停止氧化。当处置的废水中含有的有机物在超临界的条件下发作混合，成为了均一相，将会在反响器中疾速的发作反响，并将反响器中的有机污染物停止合成，合成成小的分子产物。经过超临界水氧化反响器处置的废水，经过换热器停止热量的回收，然后停止别离处置，达标后能够停止排放，再依据消费的过程，依据需求停止回收运用。超临界水氧化技术与传统的废水处置技术相比，处置的效率快，反响时间疾速，氧化的效果较好;能够坚持自然的反响，当有机物浓度到达2%时，反响器依然能够停止自在运转，这样的运转方式可以节约水资源，并且还能够停止回收应用;在密封的容器中停止废水处置，不会对环境形成二次污染;应用范围十分普遍，可以对一切的有机废气停止处置;处置的构造简单，占用面积较小，在工业应用中可以降低场地占用，俭省本钱，维修本钱低，具有较好的经济性;还能够对高浓度的二氧化碳停止搜集，完成资源再应用。
3、超临界水氧化技术在废水处置中的应用
3.1 超临界水氧化技术处置芳香族有机物废水
运用超临界水氧化技术对不同的废水停止处置，比方水中含有苯酚的废水，研讨结果标明，超临界水氧化反响可以在很短的是时间内到达95%以上的脱酚率[6];随着反响温度的升高，转化率也会随之升高;在同样的反响条件下，硝基苯的转化率没有苯酚的转化率高，停留时间的变化会对硝基苯的转化率有所影响。随着反响温度和压力的不时增加，停留时间越长，则苯酚的去除效果越好，去除率越高;超临界水氧化可以让苯酚在很短的时间内就能够到达95%以上的去除率，而且苯酚氧化中间所产生的产量十分少;运用超临界水氧化对二硝基重氮酚废水停止处置，在最佳的条件反映下，温度为600℃，时间不能超越3min，可以到达99%的去除效果，经过色度除去效果为100%。运用连续反响安装可以有效地证明运用超临界水氧化技术能够很好的处置高质量的含苯胺废水，同时也可以合成小分子化合物。
3.2 超临界水氧化在含氮有机废物中的应用
在化工范畴中，有很多含氮的有机废物，比方尿素废水、硝基苯废水等，这类废水难以解说，而且在处置时较为艰难，假如处置不达标就停止排放，将会对环境形成严重的污染，处置含氮的有机废物是环境维护的重要工作之一，经过超临界水氧化技术可以快速的处理这种废水处置问题。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构成小分子化合物，比方NO、NO2等。尿素废水在高温823.2K的条件下，经过3min的反响，有机氮的去除率可以到达95%;硝基苯废水在390℃高温的条件下，经过10min的反响，去除率到达99%。
3.3 超临界水氧化在含氯有机废物中的应用
二恶英是含氯废弃物中最难以降解和合成的有机物，且毒性较大，目前针对难以合成的有机废弃物停止了大量的研讨，在近年来运用超临界水氧化技术对此类有机废弃物停止处置，发现与其他的处置技术相比，可以处置的愈加彻底，并且没有二次污染，且具有极大的经济性，目前曾经有很多的研讨机构开端将其应用在工业的废水处置中。在26MPa的压力下，温度为500℃的条件下，运用超临界水氧化技术对含氯的废弃物停止处置，可以到达99.55%的去除率。
3.4 超临界水氧处置多氯联苯废水
运用超临界水氧化技术对多氯联苯废水停止处置，温度关于去除率的影响最大，当条件超越500℃时，多氯联苯的毁坏率可以到达99.99%以上。运用连续流系统对超临界水氧化处置有机废水停止研讨，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，比方六氯环己烷、邻二甲苯以及甲基乙基酮等。对此有毒的物质停止实验，当温度超越550℃时，有机碳的毁坏率到达99.8%，而且一切的有机物都会转换成无机物或者二氧化碳，对二?f英停止超临界水氧化处置，运用连续流系统，在600℃的温度条件下，压力为25.6MPa下，废水中的OCDBD的毁坏率可以到达99.9%。
3.5 超临界水氧化处置含油的有机废水
石油化工企业在对石油停止精炼的过程中容易产生高浓度的含油有机废水，能够运用超临界水氧化对含油的废水停止氧化降解。实考证明，运用超临界水氧化对含油的废水停止处置，去COD的去除率可以到达95%以上，随着反响温度以及停留时间的不时增加，有机废水的去除率效果越好，在处置的过程中，压力对含油有机废水的处置影响较小。运用超临界水氧化对含油泥污停止实验研讨，可以有效的去除含油泥污中的原油，到达95%以上的去除率，随着温度的不时增加，原油的去除率效果愈加明显。
4、超临界水氧化处置过程中存在的问题与改良办法
4.1 腐蚀问题
在处置废水的过程中，酸、碱等都会加速超临界水氧化处置容器的腐蚀，没有任何一种资料在超临界水氧化的状态下可以禁受住腐蚀的影响，抗腐蚀性能极好的钛也无法抵挡温度超越400℃以上的硫酸腐蚀。在处置的过程中呈现腐蚀影响危害较多，会影响出水的质量，长期下来还会毁坏压力系统，影响压力系统的正常运作。处理腐蚀问题的主要办法就是要改良反响器的材质，运用特殊的资料停止改良，比方钛-镍合金，这种特殊的资料可以到达一定的耐腐蚀效果，用这种耐腐蚀的合金资料作为反响设备，可以保证水质的质量;同时也能够运用陶瓷类或者金刚石作为冷却器的内壁资料。除了对材质停止改良，还能够对反响资料的性质停止改良，比方将改动物料的pH值。对催化剂停止改良也是处理腐蚀问题的重要方式，在氧化的过程中，材质产生的无机盐形成的沉淀容易形成设备管道的梗塞，需求及时停止处置，才干够保证设备的正常运转。
4.2 根底数据缺乏
超临界水氧化中的相均衡数据缺乏，无法对超临界水氧化的中间产物停止剖析，只能经过揣测的办法对中间反响停止判别。假如数据充足的状况下，能够对中间反响停止控制，从而有效的处理上述中提到的腐蚀问题或者是管道梗塞问题。
4.3 运转本钱高
依据相关调查，运用超临界水氧化对1t污染物停止处置，本钱可以到达350美圆。氧化剂的费用较高，同时抗腐蚀性的反响容器制造的费用也较高。
5、完毕语
超临界水氧化在工业的废水处置中应用较为普遍，是一种新型的绿色环保技术，应用潜力较高。在处置高浓度、难降解的有机废弃物时，具有极好的去除效果，随着技术的不时成熟，超临界水氧化的应用范围越来越普遍，但是在运用超临界水氧化技术停止废水处置的过程中依然存在很多的问题，需求在技术上继续加强，运用耐高压耐腐蚀的资料作为反响容器，降低腐蚀效果，在维护环境方面发挥出更多的作用。
