近年來，隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程的加快，我國的城市固廢產(chǎn)生量呈現(xiàn)出逐步增長態(tài)勢。依據(jù)生態(tài)環(huán)保部發(fā)布的《2018年全國大、中城市固體廢物污染環(huán)境防治年報》發(fā)布的數(shù)據(jù)顯現(xiàn)：2017年，全國202個大、中城市普通固廢、工業(yè)危廢、醫(yī)療廢物和生活渣滓產(chǎn)生量分別為13.1億t、0.401億t、78.1萬t和2.19億t，較上一年度均有不同水平增長。固廢的處置應(yīng)堅持：減量化、資源化和無害化準(zhǔn)繩，經(jīng)過預(yù)處置(破碎、固化、分選等)、填埋、燃燒、堆肥等，完成“三化”處置效果。

　　1、超臨界水氧化技術(shù)原理引見

　　1.1 工藝原理

　　超臨界水氧化技術(shù)(SCWO)，將超臨界水作為反響介質(zhì)，完成有機物氧化合成。超臨界水使氧化劑、有機物、水構(gòu)成都是一相，處理了相間物質(zhì)傳輸阻力，使固相、氣相間的多相反響成為單相反響下實施。SCWO反響條件：溫度到達(dá)400～600℃，壓力30～50MPa，在極短時間內(nèi)完成對有機成分毀壞效果，且反響的十分徹底，去除率達(dá)99%以上。超臨界水氧化反響后，有機化合物氧化成二氧化碳和水，磷、硫轉(zhuǎn)換成硫酸鹽、磷酸鹽。氯轉(zhuǎn)化為氮氣或氯離子金屬鹽。

　　1.2 超臨界水特性

　　超臨界水傳輸性質(zhì)及物理特性介于液體與氣體之間，與普通水相比，粘度較低、密度易改動、極性較小、易擴散、外表張力較低等等特性。且在室溫水中難溶的化合物超臨界氧化技術(shù)條件下易溶，也對某些室溫易溶下化合物在超臨界氧化技術(shù)條件下難溶。對有機物溶解度較高，鹽類溶解度則較低。

　　1.3 超臨界水氧化技術(shù)優(yōu)點

　　采取超臨界水氧化技術(shù)處置城市固廢具有：

　　(1)處置效率高。

　　SCWO處置工藝中構(gòu)成的碳?xì)浠衔?、水體以及氧氣均為一相，無傳質(zhì)阻力，具有很高氧化效率，對有機物的去除效果可以到達(dá)99%。

　　(2)設(shè)備構(gòu)造簡單。

　　SCWO可以使固廢在超臨界水環(huán)境中完成均相反響，速率快，停留時間低于60s，設(shè)備構(gòu)造簡單，體積小，投入低。

　　(3)沒有二次污染。

　　SCWO是在封鎖的環(huán)境中實施，固廢中的有毒、有害及難降解有機物在高溫、恰當(dāng)壓力和停留時間條件下氧化成CO2、H2O，以及磷酸鹽、硫酸鹽等無機組分。

　　(4)能源節(jié)約效果。

　　SCWO處置城市固廢，在有機物質(zhì)量分?jǐn)?shù)>2%會發(fā)作自熱反響，無需供熱，多余熱能可回收再應(yīng)用。

　　2、超臨界水氧化技術(shù)在城市固廢中的應(yīng)用

　　2.1 處置市政污泥

　　SCWO對城市污水處置廠污泥具有合成徹底的效果。Shanableh等，在污泥固體濃度5%、固液兩相COD46500mg/L，在選擇超臨界水氧化技術(shù)處置市政污泥，既徹底毀壞污泥，揮發(fā)酸等中間產(chǎn)物也徹底處理。Goto等人應(yīng)用SCWO處置市政污泥，在溫度達(dá)450℃、壓力達(dá)30MPa，以及反響時間4min諸條件下，市政污泥的處置效果達(dá)99.4%。與其他工藝相比(見表1)，SCWO處置市政污泥具有流程短、無二次污染，無殘灰，可適用各種有毒有害物質(zhì)的處置，去除效率高達(dá)99%以上，反響構(gòu)造簡單，投資少，可有效減少排水效果。

　　2.2 尼龍降解

　　Meng等人應(yīng)用SCWO處置尼龍塑料固廢，在溫度380℃、壓力28MPa、反響時間為30min條件下，尼龍被徹底降解為單體。

　　2.3 聚乙烯合成回收

　　蘇曉麗等人應(yīng)用SCWO處置聚乙烯，溫度在450℃增至480℃，超臨界氧化水疾速合成聚乙烯，油收率超越90%。

　　2.4 聚苯乙烯降解

　　馬沛生選用SCWO工藝降解聚苯乙烯及聚苯乙烯與聚丙烯混合塑料，在380℃，聚苯乙烯在SCWO中1h完成徹底降解。聚苯乙烯/聚丙烯混合塑料(質(zhì)量比7：3)，在390℃，也在1h內(nèi)完成徹底降解。

　　2.5 降解廢橡膠

　　杜昭輝等人，選用SCWO，將廢橡膠在5min反響時間中，液相混合油品回收達(dá)59.2%。

　　2.6 其他

　　佐古猛采用SCWO技術(shù)處置城市固廢燃燒飛灰中的二噁英，簡直完成了100%去除效果。

　　3、超臨界水氧化技術(shù)缺乏及優(yōu)化

　　3.1 缺乏

　　SCWO雖然在城市固廢處置中具有諸多的優(yōu)勢，但也技術(shù)應(yīng)用上也存在一些短板，主要是腐蝕和鹽堆積問題。前者，是由于SCWO應(yīng)用過程中對溫度、壓力、pH值等有著苛刻請求，有機物中的鹵素、硫或磷，在超臨界水中合成產(chǎn)生酸，腐蝕設(shè)備，一些無機離子會加劇不銹鋼容器腐蝕。后者，由于SCWO工藝技術(shù)中的鹽溶解度很小，在反響過程中產(chǎn)生鹽堆積，梗塞反響器，降低反響中的換熱率，系統(tǒng)壓降增加。

　　3.2 優(yōu)化

　　針對腐蝕問題，主要經(jīng)過耐壓耐腐蝕資料開發(fā)研討，實踐應(yīng)用中研制出的一些陶瓷或新金屬資料，改善耐腐蝕性。此外，也有在SCWO中添加催化劑，以及水、硝酸強氧化劑降低反響溫度、壓力，降低容器的腐蝕。針對鹽堆積垢，從源頭提升固體鹽溶解度或防止固體鹽構(gòu)成。此外，經(jīng)過SCWO反響機理的深化研討，應(yīng)用臨界液、氣兩態(tài)中氫鍵構(gòu)造變化研討，改善工藝的應(yīng)用效果。近年來，催化超臨界水氧化技術(shù)研討也成為熱點。

　　4、結(jié)語

　　隨著城市固廢產(chǎn)生量的持續(xù)增長，做好固廢“三化”處置成為擺在理想中不得不面對的一道難題，合理選用SCWO技術(shù)，可以在城市固廢處置中獲得良好效果，值得實踐應(yīng)用推行。