您现在的位置:首页 > 民生 > 科创 > 正文

上海交大团队研发高毒难降解废水治理“撒手锏”

来源:新民晚报     记者:易蓉     作者:易蓉     编辑:陆常青 任天宝     2018-06-05 16:34 | |

运行车间.jpg

图说:运行车间 上海交通大学供图(下同)

  工业生产领域容易产生大量难降解高浓度废水,尤其是有机毒物废水浓度高、成分复杂,废水处理难度极大。目前传统的生化、物理、反渗透膜过滤等处理不仅成本高,且无法彻底处理。世界环境日之际,上海交通大学传来消息,上海交大环境科学与工程学院申哲民教授研究团队在国家水污染治理重大专项“十一五”和“十二五”课题支持下,经过10年艰苦的技术攻关,与上海交大材料科学与工程学院单爱党教授团队强强联合,研发出新型废水处理技术与装备,利用超临界水氧化技术处理难降解高浓度高毒有机物。这一研究攻克一系列技术难题,为重污染行业中的高浓度高毒难降解废水处理提供了新型关键技术和装备。

储水罐(2×20立方米).jpg

图说:储水罐

  水在常温常压下是液态,蒸发后会变成气态;当温度高于374°C,压力大于22MPa(常压为0.101MPa)时,水处于“超临界”状态,兼具有气体与液体的高扩散性、高溶解性、高反应活性及低表面张力等优良特性。超临界水能与有机物完全互溶,同时还可以大量溶解空气中的氧,而无机物特别是盐类在超临界水中的溶解度则很低。利用超临界水作为特殊溶剂,水中的有机物和氧气可以在极短时间内完成彻底的氧化反应,把有机物彻底“秒杀”。

高压空气压缩机运行.jpg

图说:高压空气压缩机运行

  “整个过程可以看成是有机物在超临界水中的燃烧过程。反应产物通过分离装置进行固、液、气分离,转化为无毒无害的水、无机盐以及二氧化碳、氮气等气体,并最终在生产和生活中得到回收利用。”申哲民教授称,这项技术污染物去除率高、二次污染小、反应迅速,被认为是废水处理技术中的“撒手锏”。课题组研究发现,研究成果对传统方式难以有效降解的农化、石油、制药等有机废水尤为适用,如能成功应用于各化工、制药行业等污水处理领域,可有效提升流域内重污染行业的控源减排能力,为我国工业的可持续发展提供技术支撑。

设备运行.jpg

图说:设备运行

  高浓度有毒废水大型化设备的核心部件的材料运行环境复杂,对使用材料要求十分苛刻。单爱党教授团队长期从事高强度材料及耐热耐高温材料的相关研究,经筛选、优化和改进,与宝钢特钢有限公司合作,制备出适用于超临界水氧化设备具高强度、耐高温、高耐蚀、低成本、高安全稳定的4种 “特种兵”材料,解决了制约超临界水氧化技术产业化应用的世界性瓶颈难题。团队还优化并完善了超临界水氧化设备高强度高温耐蚀材料组合体系,使设备制造成本大幅度降低。

  据介绍,这一系统可将有毒物质转化为无毒无害物质,可将化学需氧量(COD)为2-10万毫克/升的各类废水降解至COD<50毫克/升,达到化工废水排放一级标准。目前20吨/天连续式超临界水氧化设备(以下简称设备)的设计、制造和安装也已实现,整个系统包括脱盐、连续排渣、脱氨氮、能量再利用等功能,不仅工艺流程缩短,还可对反应后的蒸汽热量进行再利用,有效降低运行成本。申教授说,团队研发的设备可以将运行成本控制在200元/吨以下,低于目前膜处理、离子交换、焚烧等传统约1000元/吨的成本。

状态参数(左:启动前,右:运行).jpg

图说:状态参数(左:启动前,右:运行)

  据了解,超临界水氧化技术目前已在部分化工园区得到工业化应用,建设了100吨/天“难降解高浓度有机废水亚超临界深度氧化处理示范工程”,经过对园区内废水的检测发现,采用超临界水氧化工艺可以直接处理达标,处理效率高,且污泥产生量小,具有较好的经济效益。“未来我们会在该示范性工程的基础上,针对国家对生态环境提出的高标准以及现阶段处理技术的不足,不断改进技术和设备以适应不同类型的有机废水处理,降低成本,未来可广泛应用于废水处理,为我国的废水治理贡献力量。”申哲民表示。

  新民晚报记者 易蓉

今日热点

网友评论 小提示:您要为您发表的言论后果负责,请各位遵守法纪注意语言文明
您还能输入300
最新评论 [展开]

新民报系成员|客户端|官方微博|微信矩阵|新民网|广告刊例|战略合作伙伴

新民晚报|新民网|新民周刊|新民晚报社区版

新民晚报数字报|新民晚报ipad版|新民网客户端

关于新民网|联系方式|工作机会|知识产权声明

北大方正|上海音乐厅|中卫普信|东方讲坛|今日头条|钱报网|中国网信网|中国禁毒网|人民日报中央厨房

增值电信业务经营许可证(ICP):沪B2-20110022号|互联网新闻信息服务许可证:31120170003|信息网络传播视听节目许可证:0909381

广电节目制作经营许可证:(沪)字第536号|违法与不良信息举报电话15900430043|网络敲诈和有偿删帖跟帖评论自律管理承诺书

|沪公网安备 31010602000044号|沪公网安备 31010602000590号|沪公网安备 31010602000579号

新民晚报官方网站 xinmin.cn ©2017 All rights reserved