水熱氧化(HydrothermalOxidation-HTO)是一種非常有效的化學(xué)氧化技術(shù)，特別適用于有毒害的和高濃度的有機廢水的處理。水熱氧化法是在高溫高壓下，以空氣或其它氧化劑，將廢水(液)中溶解的和懸浮的有機物或還原性無(wú)機物在水相氧化分解，大幅度去除COD、BOD、SS等的方法。反應在熱水相中進(jìn)行是這類(lèi)方法的特征。
水熱氧化機理：當反應溫度和壓力在低于水的臨界點(diǎn)(Te=374．3℃，Pc=22．05MPa)時(shí)，稱(chēng)為濕式氧化法。當反應的溫度和壓力超過(guò)水的臨界點(diǎn)時(shí)，稱(chēng)為超臨界水氧化法，其最典型的操作條件是溫度t：400—600℃，壓力：25—40MPa，反應時(shí)間為幾分鐘甚至數秒鐘。
1濕式氧化法
濕式氧化法最早來(lái)源于濕式空氣氧化法，濕式空氣氧化法(WAO)是在高溫和高壓下，以空氣或純氧為氧化劑將有機污染物按濕式燃燒原理氧化分解為無(wú)機物或小分子的有機物的化學(xué)過(guò)程。對于濕式氧化原理，目前大多數學(xué)者偏向于濕式氧化反應屬于自由基反應學(xué)說(shuō)，濕式氧化反應屬于自由基反應，經(jīng)歷誘導期、增殖期、退化期及結束期4個(gè)階段。在誘導期，分子氧與有機物反應形成烴基自由基(R•)；在增殖期，烴基自由基繼續與分子氧反應，產(chǎn)生的酯基自由基(ROO•)還可以與有機物作用生成低分子酸和羥基自由基(•OH)；在退化期，低分子酸分解形成醚基自由基(RO•)、羥基自由基(•OH)以及烴基自由基(R•)，羥基自由基有強氧化性，再去氧化有機污染物；在結束期，自由基之間結合能量湮滅反應停止。
2超臨界水氧化
超臨界水氧化的主要原理是利用超臨界水作為反應介質(zhì)來(lái)氧化分解有機物，其過(guò)程類(lèi)似于濕式氧化，超臨界水氧化與濕式氧化最大的不同是：前者氧化分解有機物是在超過(guò)水的臨界點(diǎn)的更高溫度和更高壓力下進(jìn)行的。超臨界水的特性使有機物、氧化劑、水形成均一的相，克服了相間的物質(zhì)傳輸阻力，使原本發(fā)生在液相或固相有機物和氣相氧氣之間的多相反應轉化在單相進(jìn)行。由于高溫高壓大大提高了有機物的氧化速率，因此在數秒內就能達到對有機成分極高的破壞率，并且反應徹底完全，碳氫化合物氧化產(chǎn)物為CO2和H2O，雜核原子轉化為無(wú)機化合物，通常成為酸鹽或高氧化狀態(tài)的氧化物，而這些物質(zhì)可與其它存在于進(jìn)料中的不希望得到的無(wú)機物一道沉積下來(lái)。磷轉化為磷酸鹽，硫轉化為硫酸鹽，氮轉化為N2或N2O。由于相對較低的反應溫度(比較焚燒而言)，所以不會(huì )有NOX或SO2形成。另外，超臨界水氧化在某種程度上類(lèi)似于有機燃料的簡(jiǎn)單燃燒，屬放熱反應。在進(jìn)料具有適宜的有機含量的前提下，只要啟動(dòng)所需的外界能量輸入，整個(gè)反應就可由自身維持進(jìn)行。 具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
工業(yè)廢水中的主要污染物是高濃度難降解的有機物，它們都是一些有毒物質(zhì)，傳統的處理方法是將有機物處理掉，將其轉化成二氧化碳和水，或是礦化、過(guò)濾掉。但這種有機物也是一種資源。從水熱氧化機理上說(shuō)，我們可以通過(guò)控制反應，使這些高濃度難降解的有機物轉化成我們需要的資源，轉化成工業(yè)原料或煤炭等礦物能源。
