??? 3 幾種深度氧化技術的特點比較

??? “超臨界水氧化(SCWO)”是指當溫度、壓力高于水的臨界溫度(374.2℃)和臨界壓力(22MPa)條件下，以超臨界水為反應介質，生產(chǎn)工藝中有機物與氧化劑發(fā)生強烈的氧化，最后實現(xiàn)完全礦化，降低了有毒有害物質的毒性。超臨界水氧化法與其它傳統(tǒng)的方法相比，具有很多的優(yōu)點：①效率高，有毒物質消除率達99.99%以上；②適用范圍廣，可用于各種有毒難降解的有機物，產(chǎn)物不需作進一步處理；③在低有機物含量(2%)時，可通過自身熱交換，因而不需要外界供熱；④反應速度快，在幾十秒的時間內(nèi)即可完全氧化有機物；⑤反應器結構簡單，處理量大。盡管SCWO技術有許多優(yōu)點，并且展現(xiàn)出良好的工業(yè)應用前景，但是超臨界水氧化法還有一些實際的技術問題需要解決，如反應條件較為苛刻(高溫、高壓)，對設備材質要求高等。同時在超臨界水中，由于無機鹽溶解度小，因此在氧化過程中會有鹽的沉淀，引起反應器和管路的堵塞，對生產(chǎn)工藝造成影響。

??? “濕式催式氧化技術(CWAO)”是在傳統(tǒng)的濕式氧化處理工藝中加入適宜的催化劑以降低反應所需的溫度和壓力，提高氧化分解能力，縮短反應時間，降低成本。目前對于濕式催化氧化的催化劑的研究已成為一個熱點，主要包括有貴金屬系列、銅系列、稀土系列及其氧化物、復合氧化物體系。這些催化劑仍然存在一些不足之處：貴金屬系列催化劑的降解效率高，能氧化一些很難降解的有機物，但是催化劑成本高；加入稀土氧化物可降低成本，而且能夠提高催化劑的活性和穩(wěn)定性，但對一些難降解有機物的處理效果不好；Cu系催化劑雖然活性很高，但是存在嚴重的催化劑溶出流失問題，催化劑在使用過程中存在著不同程度的失活現(xiàn)象。同時CAWO雖然使反應條件降低，并提高了有機物的降解效率，在處理高濃度單一的有機有毒有害物質時呈現(xiàn)較好的效果，但是其反應條件仍然較高，溫度一般在200度左右，壓強也在一個大氣壓以上。這樣由于反應條件有相當要求，能耗較大，所以其應用研究還很有限。

??? “多相光催化氧化技術”是以n型半導體(如TiO2、ZnO、CdS、WO3、Fe2O3等)為催化劑，光照條件下將有毒有害物質降解去除的技術。其中TiO2以其光催化活性最好，而且它的化學性質、光化學性質均十分穩(wěn)定，無毒價廉，貨源充足等得到最廣泛的研究。光催化氧化技術與其他有毒有害物質處理技術相比，其主要優(yōu)點有：

??? ①具有普適性，可以使大多數(shù)的有機有毒有害物質破壞并完全無機礦化，即便許多生物難降解的染料也可以通過光催化過程得以轉化降解。

??? ②使用空氣或氧氣化為氧化劑，具有價廉、安全、方便特點，不像臭氧氧化等化學法使用價格高、且有毒害的氧化劑。

??? ③所用光催化劑TiO2價廉、易得、穩(wěn)定性好，可利用太陽光，反應條件溫和，不像超臨界水氧化技術和濕式催化氧化技術反應條件苛刻，能耗高。而且?guī)缀跛性谏a(chǎn)工藝中可能存在的有毒有害物質均已被用光催化法轉化與降解，包括有機有毒有害物質的光催化氧化和重金屬有毒有害物質的光催化還原。如鹵代烴類、多還芳烴、鉻離子、汞離子等等?？梢姽獯呋夹g能利用太陽能在室溫下發(fā)生反應，可有效地氧化分解有機物、還原重金屬離子、殺滅細菌和消除異味，而且光催化劑TiO2無毒、無害、無腐蝕性，可反復使用，對于維護職工身體健康有明顯效果。$jj3, 百拇醫(yī)藥

??? 4 應用現(xiàn)狀及展望

??? 隨著化學工業(yè)、石油化學工業(yè)的發(fā)展，大量易燃、易爆、有毒、有害、有腐蝕性等危險化學品不斷問世，它們作為工業(yè)生產(chǎn)的原料或產(chǎn)品出現(xiàn)在生產(chǎn)、加工處理、儲存、運輸、經(jīng)營過程中，給職工的身體健康和生存帶來了極大的威脅。例如，1976年意大利塞維索工廠環(huán)已烷泄漏事故，造成30多人死亡，迫使20余萬人緊急疏散；1984年墨西哥城液化石油氣爆炸事故，使650人喪生、數(shù)千人受傷；1984年印度博帕爾市郊農(nóng)藥廠發(fā)生甲基異氰酸鹽泄漏的惡性中毒事故，有2500多人中毒死亡，20余萬人中毒受傷且其中大多數(shù)人雙目失明致殘，67萬人受殘留毒氣的影響。如何降低生產(chǎn)工藝過程中有毒有害物質本身的毒性，如何在事故發(fā)生后進行有效的事故處理，確實保護勞動者的身體健康是災害化學的主要研究內(nèi)容，本文就近年來有毒有害物質處置的新技術：超臨界水氧化技術、濕式催化氧化技術、多相光催化氧化技術等深度氧化技術的研究做了簡單介紹，這對于在實際工作中降低危險化學品的毒性，確實保障勞動者的職業(yè)安全健康有一定的借鑒意義。