??? 3 幾種深度氧化技術(shù)的特點(diǎn)比較

??? “超臨界水氧化(SCWO)”是指當(dāng)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(yīng)介質(zhì)，生產(chǎn)工藝中有機(jī)物與氧化劑發(fā)生強(qiáng)烈的氧化，最后實(shí)現(xiàn)完全礦化，降低了有毒有害物質(zhì)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(diǎn)：①效率高，有毒物質(zhì)消除率達(dá)99.99%以上；②適用范圍廣，可用于各種有毒難降解的有機(jī)物，產(chǎn)物不需作進(jìn)一步處理；③在低有機(jī)物含量(2%)時(shí)，可通過自身熱交換，因而不需要外界供熱；④反應(yīng)速度快，在幾十秒的時(shí)間內(nèi)即可完全氧化有機(jī)物；⑤反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單，處理量大。盡管SCWO技術(shù)有許多優(yōu)點(diǎn)，并且展現(xiàn)出良好的工業(yè)應(yīng)用前景，但是超臨界水氧化法還有一些實(shí)際的技術(shù)問題需要解決，如反應(yīng)條件較為苛刻(高溫、高壓)，對設(shè)備材質(zhì)要求高等。同時(shí)在超臨界水中，由于無機(jī)鹽溶解度小，因此在氧化過程中會(huì)有鹽的沉淀，引起反應(yīng)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(shù)(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(yīng)所需的溫度和壓力，提高氧化分解能力，縮短反應(yīng)時(shí)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(gè)熱點(diǎn)，主要包括有貴金屬系列、銅系列、稀土系列及其氧化物、復(fù)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(jī)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(jī)物的處理效果不好；Cu系催化劑雖然活性很高，但是存在嚴(yán)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(shí)CAWO雖然使反應(yīng)條件降低，并提高了有機(jī)物的降解效率，在處理高濃度單一的有機(jī)有毒有害物質(zhì)時(shí)呈現(xiàn)較好的效果，但是其反應(yīng)條件仍然較高，溫度一般在200度左右，壓強(qiáng)也在一個(gè)大氣壓以上。這樣由于反應(yīng)條件有相當(dāng)要求，能耗較大，所以其應(yīng)用研究還很有限。

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

??? ①具有普適性，可以使大多數(shù)的有機(jī)有毒有害物質(zhì)破壞并完全無機(jī)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(zhuǎn)化降解。

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

??? ③所用光催化劑TiO2價(jià)廉、易得、穩(wěn)定性好，可利用太陽光，反應(yīng)條件溫和，不像超臨界水氧化技術(shù)和濕式催化氧化技術(shù)反應(yīng)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(zhì)均已被用光催化法轉(zhuǎn)化與降解，包括有機(jī)有毒有害物質(zhì)的光催化氧化和重金屬有毒有害物質(zhì)的光催化還原。如鹵代烴類、多還芳烴、鉻離子、汞離子等等。可見光催化技術(shù)能利用太陽能在室溫下發(fā)生反應(yīng)，可有效地氧化分解有機(jī)物、還原重金屬離子、殺滅細(xì)菌和消除異味，而且光催化劑TiO2無毒、無害、無腐蝕性，可反復(fù)使用，對于維護(hù)職工身體健康有明顯效果。$jj3, 百拇醫(yī)藥

??? 4 應(yīng)用現(xiàn)狀及展望

??? 隨著化學(xué)工業(yè)、石油化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，大量易燃、易爆、有毒、有害、有腐蝕性等危險(xiǎn)化學(xué)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(chǔ)存、運(yùn)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(zhì)本身的毒性，如何在事故發(fā)生后進(jìn)行有效的事故處理，確實(shí)保護(hù)勞動(dòng)者的身體健康是災(zāi)害化學(xué)的主要研究內(nèi)容，本文就近年來有毒有害物質(zhì)處置的新技術(shù)：超臨界水氧化技術(shù)、濕式催化氧化技術(shù)、多相光催化氧化技術(shù)等深度氧化技術(shù)的研究做了簡單介紹，這對于在實(shí)際工作中降低危險(xiǎn)化學(xué)品的毒性，確實(shí)保障勞動(dòng)者的職業(yè)安全健康有一定的借鑒意義。