摘要：超临界水(SCW)是良好的化学反应介质。文章综述了超临界水技术在固体废弃物处理方面的发展和应用，并讨论了超临界水氧化技术存在的问题。
关键词：超临界水；固体废弃物；发展
当温度和压力分别达到374.2℃和22.1MPa时，水的性质会发生很大的改变，超过这个温度压力点的水被称为超临界水(supereritiealwater，SCW)，SCW作为一种新的化学反应介质得到了人们的广泛关注，它具有常态下有机溶剂的性能，使得有机物在其中的反应成为均相反应，根本上解决了传质阻力问题，从而在短时间(1min)内就能将有机物质和还原性无机物质分解为无害小分子物质如水、二氧化碳和氮气等，分解率在99％以上。而且无机盐类在超临界水中溶解度很低，使得物料中的无机盐类易于分离，为反应过程一体化的实现提供了有利条件。SCW技术在废弃物的处理方面的应用主要包括废弃物在超临界水中的分解和氧化，超临界水分解主要用于废弃物或单体的回收，而超临界水氧化(supercritiealwateroxidation，SCWO)[1J主要用于含难降解有机物质的废弃物的处理，且当有机物含量达到2％时，可以依靠有机物氧化过程所放出的热来维持反应所需温度，实现自热。与焚烧、填埋等传统废弃物处理方法相比，SCW具有无二次污染、效率高、适用范围广等优点。
1研究与应用现状
1.1用SCW处理受污染土壤
用SCW处理受污染的土壤，是通过SCW萃取和SCWO2个步骤进行的，由于SCW介于液体与气体之间的流体性质，土壤中的有机物和重金属等污染物几乎都能被萃取出来，然后经过SCWO达到净化的目的。一般来说土壤可以恢复原状，而且应用SCW可采用搬运装置、设备进行现场处理。
废弃物的焚烧装置周围的土壤易于被排放的含有二恶英类物质的飞灰污染，二恶英类物质属自然界极难分解物质，用SCW处理被二恶英类物质污染的土壤，即让高温、高压水流经土壤，使其中的二恶英类物质被萃取出来，达到土壤无害化的目的，萃取液经冷却等步骤分离为水相和含浓缩二恶英类物质的液相，其中的水相供给萃取槽循环使用，浓缩液相则在超临界状态下被完全分解。KronholmJuhani等[5]用2段式装置模拟从被多环芳烃和甲苯污染的海沙中萃取出有机污染物并用SCWO法处理。将4.5g海沙样品置于容积为3.3mL的过热水萃取管状容器中进行萃取分离，含有机物的出水进入氧化反应室中，以H2O2作氧化剂，多环芳烃的降解率为97.0％～99.9％，中间产物主要由甲苯生成，包括苯甲醛、苯甲酸、苯酚等。对于实际的环境样品，由于污染物的复杂性，加之该装置的萃取效率只能达到70％～80％，还要进一步加大研究力度。而装置的扩大化也必将在加压、加热和耐腐蚀合金材料等方面的使用，使成本大大增加。
1.2用SCW处理废塑料
用SCW处理废塑料可以在回收有价值的产品的同时解决能源和废塑料堆积等问题。废塑料在SCW中的反应主要分为SCW裂解和SCW部分氧化，区别在于是否添加氧化剂。在聚乙烯(PE)的SCW裂解反应中加入D2O、H2O(D叫做氘，是H的同位素)作为示踪剂，氢原子参与了产生裂解油的反应，而氧原子则参与了生成气体和其它液相产物的反应，SCW在裂解反应中可以供氢供氧，较普通裂解有着很大的优势[6]。用SCW回收塑料分解的单体原料始于上世纪90年代，尼龙、聚氨酯、聚酯(PET、PBT)等极性塑料的分解率和回收率都可以达到100％，而且不用添加催化剂。
YukitoshiTakeshita等研究了聚氯乙烯(PVC)在近／超临界水中的分解反应，在300℃的条件下，PVC中的氯都以盐酸的形式溶于水中，没有有害的含氯化合物的产生，在250～350℃之间的最终残留物为多烯烃，而其他低分子有机产物(如芳香族、脂肪族)则以气体和液体形式存在，超过350℃时，生成丙酮、酚、苯及其衍生物，最终残留物的燃烧焓为9270kcal／kg，接近煤和焦炭的燃烧焓，可以开发成为燃料。聚丙烯(PP)在SCW中分解可得到低分子的油状物。PP在热解过程中可达到100％的分解率，而SCW分解过程分解率只达到63％t81，反应时间超过2.5h时，可以得到90％以上的收率，而且油品质变好，反应温度和反应时间都是重要的参数，而压力条件会抑制某些产物的生成。苏晓丽等发现PE可以在SCW中快速降解，油收率达90％，轻质油的产率随温度的升高和反应时间的增长而增加。
Watanabe等比较了聚乙烯和正十六烷在SCW和氩气(0.1MPa)中的分解，结果正十六烷在2种介质中的反应差别不大，而对于聚乙烯则有很大区别，可能是由于反应相的不同而造成的。Hideo Sakurada