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超临界水氧化技术在核废物处理领域的应用

一重技术 2020年第2期 22-25页

作者：李风风王四芳一重集团大连工程技术有限公司辽宁大连116600

介绍了超临界水氧化技术原理,以及该技术目前在核废物处理领域的研究现状。此外,根据全球核废物产量,参考国外已有超临界水氧化装置的投资情况及处理各种废液单价,指出该技术在核废物处理领域的应用前景。

关键词：超临界水氧化核废物应用前景

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超临界水氧化技术处理工业废水的研究进展

化工进展 2011年第8期30卷 1841-1847页

作者：刘春明董秀芹张敏华天津大学中石化石油化工技术开发中心绿色合成与转化重点实验室天津300072

超临界水氧化技术是一种新型、高效的废物处理技术,在处理有毒、难降解工业废水时有其独特的优势。本文介绍了超临界水氧化技术的基本原理,总结了近几年来国内外超临界水氧化技术处理工业废水的研究进展,分析了该技术存在的技术问题,主... 详细信息

超临界水氧化技术是一种新型、高效的废物处理技术,在处理有毒、难降解工业废水时有其独特的优势。本文介绍了超临界水氧化技术的基本原理,总结了近几年来国内外超临界水氧化技术处理工业废水的研究进展,分析了该技术存在的技术问题,主要包括腐蚀、盐沉积、高能耗等,并在此基础上提出了相应的解决对策。

关键词：超临界水氧化工业废水腐蚀盐沉积

RSM优化SCWO处理高浓度氨氮化肥废水的研究

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工业水处理 2019年第6期39卷 43-47页

作者：郑烨陈淼超江苏食品药品职业技术学院江苏淮安223003 巢湖学院应用数学学院安徽合肥238000

针对化肥废水难生物降解的特性,采用超临界水氧化(SCWO)法对其进行处理。通过响应面法(RSM)对影响处理效果的各因素进行了研究,建立了NH3-N去除率的二次回归模型,优化了处理条件。结果表明,各因素对NH3-N去除率影响的显著性依次为温度>... 详细信息

针对化肥废水难生物降解的特性,采用超临界水氧化(SCWO)法对其进行处理。通过响应面法(RSM)对影响处理效果的各因素进行了研究,建立了NH3-N去除率的二次回归模型,优化了处理条件。结果表明,各因素对NH3-N去除率影响的显著性依次为温度>过氧比>压力>反应时间。在优化条件下,NH3-N去除率预测值为97.11%。对比实测值与模型预测值,二者偏差介于-3.88%~2.14%,采用该模型预测值代替实验值进行分析具有较高的可信度。

关键词：超临界水氧化化肥废水响应面法

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超临界水氧化法处理焦化废水的实验研究

超临界水氧化法处理焦化废水的实验研究

作者：邱凯杰太原理工大学

学位级别：硕士

焦化废水是在煤制焦炭、煤气净化和回收焦化产品的过程中产生的,以酚类物质和油类物质为主的难处理的高浓度有机废水,其成分复杂、毒性大、浓度高。怎样高效处理焦化废水已经成为众多专家学者普遍关注的问题。现阶段,处理难降解高... 详细信息

焦化废水是在煤制焦炭、煤气净化和回收焦化产品的过程中产生的,以酚类物质和油类物质为主的难处理的高浓度有机废水,其成分复杂、毒性大、浓度高。怎样高效处理焦化废水已经成为众多专家学者普遍关注的问题。现阶段,处理难降解高浓度的有机焦化废水的技术主要有湿式氧化法、活性污泥法以及焚烧法等。但随着我国新的污水排放标准的出台,传统的方法往往不能满足该标准的要求,而超临界水氧化（SWCO）技术的发展,为解决这一难题带来了希望。本实验利用一套连续式超临界水氧化设备对焦化废水进行处理研究,对焦化废水中硫氰化物、氰化物、COD以及氨氮等主要污染指标进行重点监测,并且分别以H2O2、KMnO4、NaClO、kBrO3、 Mn（NO3）2为氧化剂,CuS04为催化剂,在过氧比1.5-3,压力24-30MPa,温度420-500℃,停留时间20-60s的反应条件下,研究比较了不同种氧化剂、不同过氧倍数、不同温度、不同压力以及不同停留时间对焦化废水处理效果的影响。实验表明,提高温度、增加压力、加大过氧倍数以及加长停留时间均可促进焦化废水中污染物质的降解。但根据正交实验结果,影响废水处理效果的主要因素为温度,压力次之,停留时间和过氧倍数较小。比较五种氧化剂在相同反应条件下对废水中污染物的去除得到：对COD、硫氰化物和氰化物的去除效果由高到低排列为：H2O2、KMnO4、NaClO、kBrO3、Mn（NO3）2。对氨氮的去除效果由高到低排列为：H2O2、Mn（NO3）2、KMnO4、NaClO、kBrO3。H202对废水中各污染指标的去除效果都较好,并且不会引入其他杂元素,降低了后续处理难度,可做为最佳氧化剂。实验以H2O2为氧化剂,以COD指标为代表,根据幂指数经验模型建立了超临界水氧化反应动力学方程,希望能够为超临界水氧化技术今后的设计应用提供有用的数据。

关键词：超临界水氧化焦化废水氧化剂 COD 氨氮

超临界水氧化法测定总有机碳装置的建立和初步实验研究

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超临界水氧化法测定总有机碳装置的建立和初步实验研究

作者：俞婕浙江工业大学

学位级别：硕士

本文利用超临界水氧化技术(SCWO)能迅速彻底氧化各种有机污染物的特点，将其应用于废水总有机碳(TOC)的检测。自行构建了一套利用超临界水氧化法连续检测废水TOC的实验装置，实现连续进样、连续反应、连续检测。本文选取邻苯二甲酸氢... 详细信息

本文利用超临界水氧化技术(SCWO)能迅速彻底氧化各种有机污染物的特点，将其应用于废水总有机碳(TOC)的检测。自行构建了一套利用超临界水氧化法连续检测废水TOC的实验装置，实现连续进样、连续反应、连续检测。本文选取邻苯二甲酸氢钾和苯酚作为典型有机污染物，首先在P=24.0MPa，T=38040℃，m=1.00.0条件下，验证了本方法的可行性与可重复性。通过实验初步研究了有机物初始浓度、超临界水氧化温度与氧化系数m对水质总有机碳检测的影响机制，得出有机物初始浓度对TOC去除率影响不大;测试水样TOC转化率随反应温度和氧化系数m的增加先增加，而后趋于平稳;得出随着反应温度的升高、氧化系数的增大，TOC降解率也随之提高，当m≥6.0，T≥440℃时，测试水样邻苯二甲酸氢钾和苯酚的TOC几乎完全降解。同时本文分别以葡萄糖及其与苯酚的混合溶液为研究对象，分别用常规仪器(高温催化燃烧法)和SCWO-NDIR(超临界水氧化-非分散红外检测法)对其TOC进行测定，两者的测定结果线性拟合关系较好，证明利用超临界水氧化法测定TOC切实可行。

关键词：超临界水氧化总有机碳邻苯二甲酸氢钾葡萄糖苯酚连续检测

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超临界水氧化法处理TDA生产废水研究

超临界水氧化法处理TDA生产废水研究

作者：陈江波兰州理工大学

学位级别：硕士

甲苯二胺（TDA）作为甲苯二异氰酸酯（TDI）的合成中间体，广泛的应用于聚氨酯工业中。2,4-二氨基甲苯的生产废水含有严重污染环境和危害人体健康的有毒物质。传统的处理方法对降解高浓度的TDA生产废水存在处理效率低、不彻底等问题。... 详细信息

甲苯二胺（TDA）作为甲苯二异氰酸酯（TDI）的合成中间体，广泛的应用于聚氨酯工业中。2,4-二氨基甲苯的生产废水含有严重污染环境和危害人体健康的有毒物质。传统的处理方法对降解高浓度的TDA生产废水存在处理效率低、不彻底等问题。因此以处理效率为依据，选择适宜的处理方法，优化工艺，对提高TDA废水处理效率最优化至关重要。超临界水氧化技术（Supercritical Water Oxidation, SCWO）是20世纪80年代发展起来的一种新型的有机废水氧化技术。本文选取超临界的反应体系具有以下优点：溶剂清洁、廉价易得;反应最终产物为N2、CO2、H2O，可直接排放，氧化反应时间短，处理后水中无污染残留物，处理效果达到国家一级排放标准。首先针对甘肃某化工公司的2，4-二氨基甲苯生产废水的主要成分进行分析，从生产工艺出发，对TDA生产废水进行分析，采用气相色谱及N-(1-萘基)乙二胺偶氮分光光度法测出TDA废水中的主要成分为：对硝基甲苯30.909mg/L，二硝基甲苯19.380mg/L，二氨基甲苯12.996mg/L，4-氨基-2-硝基甲苯14.827mg/L，2-氨基-4-硝基甲苯0.797mg/L，为TDA生产废水的降解研究提供了理论依据。其次以光气生产过程所产生的高浓度TDA废水为研究对象，采用先进的间歇式超临界水氧化反应实验装置考察TDA有机废水在超临界水中的氧化降解效率及影响因素。催化剂筛选实验结果表明，选用FeSO47H2O作为催化剂有较好的效果;研究温度、压力、废水停留时间、催化剂用量等影响因素,得出最优条件为pH值为3.5，氧化剂浓度为9%，温度为450℃，压力为26.5MPa，反应时间为300s，催化剂用量10mg/L。重复最优条件试验得出CODCr去除率为96.79％。最后，对超临界水氧化法处理TDA废水的工业化应用做了基础研究与调查，对废水处理工艺进行了设计，同时阐述了几种基本的超临界反应器及基础数据，还进行了成本估算，得出废水的处理成本为218.3元/吨。

关键词： TDA废水超临界水氧化化学需氧量去除率

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超临界水氧化法处理造纸黑液

化工环保 2010年第5期30卷 380-382页

作者：谭万春李芬王云波长沙理工大学水利工程学院湖南长沙410114

采用自制的超临界水氧化反应装置,对造纸工业排放的黑液进行处理。考察了反应温度、反应压力、反应时间、过氧量(初始反应时所加氧气的量与废水完全氧化所需氧气的理论量的比,%)等对黑液中COD去除率的影响。实验结果表明,处理黑液的最... 详细信息

采用自制的超临界水氧化反应装置,对造纸工业排放的黑液进行处理。考察了反应温度、反应压力、反应时间、过氧量(初始反应时所加氧气的量与废水完全氧化所需氧气的理论量的比,%)等对黑液中COD去除率的影响。实验结果表明,处理黑液的最佳反应条件为:反应温度500℃,压力26M Pa,过氧量500%,反应时间120s。在此最佳条件下处理COD为85 000m g/L的造纸黑液,COD去除率可达99.9%。

关键词：超临界水氧化造纸黑液废水处理

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超临界水氧化法处理焦化废水

安全与环境学报 2009年第5期9卷 43-45页

作者：郭峰波张永发中北大学化工与环境学院太原030051 太原理工大学煤科学重点实验室太原030024

对超临界水氧化技术处理焦化废水进行了试验研究,以H_2O_2作为氧化剂,研究了氧化剂用量、反应温度、停留时间和压力等影响因素。试验结果表明H_2O_2用量的增加有利于污染物降解,但是当用量为理论用量1.6倍时,其影响已不明显。废水的COD_... 详细信息

对超临界水氧化技术处理焦化废水进行了试验研究,以H_2O_2作为氧化剂,研究了氧化剂用量、反应温度、停留时间和压力等影响因素。试验结果表明H_2O_2用量的增加有利于污染物降解,但是当用量为理论用量1.6倍时,其影响已不明显。废水的COD_(Cr)去除率随着反应温度、压力和停留时间的增大而提高。另外,在所有影响因素中反应温度是影响焦化废水降解的主要因素。试验确定了最适宜工艺条件为:H_2O_2用量为理论用量1.6倍,反应温度540℃,反应压力28MPa,反应时间大于120 s。在此工艺条件下,废水的COD_(Cr)去除率达99.4%。

关键词：环境化学超临界水氧化焦化废水去除率

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超临界水氧化法处理抗生素废水的研究

超临界水氧化法处理抗生素废水的研究

作者：黄晓慧太原理工大学

学位级别：硕士

抗生素对环境的影响十分严重,已被公认为是一种新兴污染物。并且,抗生素废水的处理技术多种多样,但是由于抗生素废水本身具有有机物浓度高、生物抑制性强等特点,选择一种高效的处理技术十分关键。超临界水氧化技术(SCWO)是一种高级氧化... 详细信息

抗生素对环境的影响十分严重,已被公认为是一种新兴污染物。并且,抗生素废水的处理技术多种多样,但是由于抗生素废水本身具有有机物浓度高、生物抑制性强等特点,选择一种高效的处理技术十分关键。超临界水氧化技术(SCWO)是一种高级氧化技术,已经有众多研究人员对其进行了探讨研究,并且处理对象多为难降解有机物或者有毒有害物质,研究结果令人满意。本实验采用连续流超临界反应设备处理抗生素废水,对其影响因素及反应动力学进行了研究。首先,以COD和NH3-N的去除率为指标,考察了超临界水氧化技术对抗生素废水的处理效果。结果表明：处理效果良好。例如,在停留时间为60s,反应温度为380℃,压力为25MPa,初始进水浓度COD约为500mg·L-1,NH3-N约为40mg·L-1, H2O2(30%)约为7080mg-L-1时,COD和NH3-N的去除率分别达到92.4%和72%。其次,探讨了各参数对处理效果的影响。结果显示：COD和NH3-N的去除率在20s-60s的停留时间范围内都随着停留时间的增加而增加,但在不同的停留时间范围内增速明显不同。COD和NH3-N的去除率在380℃-410℃范围内都随着温度的升高而增加,基本呈线性关系。在超临界临界压力附近,COD和NH3-N的去除率变化明显。当过氧量在0-100%范围内时,COD和NH3-N的去除率明显随其增加而增加;当超过100%时,去除率变化相对不明显。初始进水浓度对COD和NH3-N的去除率的影响很小。再次,进行了RSM分析得出以下结论： ①停留时间和过氧量对COD去除率的影响相对比较明显。 ②得到的响应曲面编码因素回归方程为：X-COD=81.89+31.48A+4.14B+18.84C-3.30AB+11.10AC-0.82BC-19.31A2-4.59B2-19.74C2(其中A、B、C分别为停留时间、温度、过氧量的编码),认为因素A、C、AC、A2、C2对实验结果影响较大。 ③对主要影响参数的优化结果为：停留时间52.58s、温度392.54℃、过氧量125.42%,COD去除率为98.92%。然后,利用幂指数法进行了反应动力学研究,动力学方程为： r=1.211x103exp(-49.19×103/RT)[c0](1.405±0.040)-1(1-X)(1.405±0.040)

关键词：超临界水氧化抗生素废水过程参数 RSM 动力学方程