超臨界技術(shù)在環(huán)境工程實驗教學(xué)中的應(yīng)用探究

摘要：隨著社會的不斷發(fā)展，越來越多的高新技術(shù)也隨之產(chǎn)生。超臨界技術(shù)就是現(xiàn)代社會發(fā)展的產(chǎn)物。超臨界技術(shù)是一門非常具有價值的技術(shù)，超臨界技術(shù)在許多領(lǐng)域都得到了很多的發(fā)展，尤其是環(huán)境工程領(lǐng)域，對于超臨界技術(shù)有著非常廣泛的運用。超臨界技術(shù)在固廢，污泥以及廢水處理部分都得到了較好的成效。但在本國的許多大學(xué)的環(huán)境工程實驗教學(xué)中，卻只有少數(shù)開設(shè)有超臨界技術(shù)的研究。本文就超臨界技術(shù)在環(huán)境工程實驗教學(xué)中的應(yīng)用進行了淺要分析。

關(guān)鍵詞：超臨界技術(shù);環(huán)境工程;實驗教學(xué);應(yīng)用探究

引言：

在許多年前超臨界流體的重要作用就已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)了。人們通過研究發(fā)現(xiàn)超臨界流體具有非常強的溶解度性質(zhì)。該性質(zhì)能夠廣泛的運用于許多領(lǐng)域。但由于當(dāng)時的超臨界技術(shù)還不夠完善，對于超臨界流體的特征也沒有廣泛的運用但隨著社會的不停發(fā)展，人類對于超臨界流體的探索也越來越深入，超臨界技術(shù)給許多企業(yè)都帶來了很多的效益，同時超臨界技術(shù)也越來越受社會的關(guān)注。

一、超臨界流體的特征

超臨界是物質(zhì)存在的一種極為特殊的狀態(tài)，超臨界流體是一種處于液態(tài)和氣態(tài)之間的 一種物質(zhì)狀態(tài)，這種物質(zhì)狀態(tài)極為特殊，超臨界流體具有非常多的特殊性質(zhì)。由于超臨界流體的狀態(tài)既與液態(tài)相近，又與氣態(tài)相近，所以超臨界流體既擁有與液體極為相似的較高的溶解度，又擁有氣體的非常容易擴散的性質(zhì)。這種性質(zhì)的物質(zhì)具有非常大的研究價值，在對氣體，液體，超臨界流體的對比研究發(fā)現(xiàn)，超臨界流體的各項研究指標(biāo)差不多都處于氣體和液體之間，超臨界流體的密度與液體的密度較為相近，但超臨界流體的粘度卻與氣體的粘度極為相似。超臨界流體所擁有的這些特別的狀態(tài)對于環(huán)境工程實驗的運用有非常重要的價值，在超臨界流體的臨界點附近，即使壓力和溫度有極為細(xì)微的改變，也會造成超臨界流體溶解度的明顯的改變。超臨界流體的這一特點，正是在現(xiàn)代社會中普遍運用超臨界流體的依據(jù)，最普遍運用的一種超臨界流體就是我們常見的二氧化碳，二氧化碳是最為常見的一種超臨界流體，二氧化碳也擁有超臨界流體所擁有的特殊性質(zhì)。由于二氧化碳便于獲取而且成本低廉，所以二氧化碳在超臨界技術(shù)中得到了非常普遍的運用。

二、超臨界技術(shù)在環(huán)境工程實驗教學(xué)中的應(yīng)用

（一）活性炭再生

活性炭是一種在環(huán)境工程實驗中受到廣泛運用的一種物質(zhì)，活性炭在水質(zhì)的凈化中有非常重要的作用。因為活性炭的超強的吸附能力，所以，在水質(zhì)凈化中，活性炭得到了廣泛的運用，在這些社會的需求下，對于活性炭的需求也越來越多，但活性炭的再生技術(shù)卻存在著較多的問題，進行活性炭再生處理之后，活性炭的成本價值會增加，這些原因阻礙了活性炭的更加廣泛的運用^[1]。但在之后的探究中，學(xué)者們意識到了超臨界流體能運用于活性炭的再生。學(xué)者們運用最常見的超臨界流體二氧化碳進行了活性炭再生的試驗。在不斷的探究實驗過后，學(xué)者們發(fā)現(xiàn)二氧化碳對于活性炭的再生有十分重要的價值。因為在二氧化碳處理之后再生的活性炭的吸附能力并沒有被減弱，并且可以說再生的活性炭吸附能力與原碳相同，并且活性炭的質(zhì)量也沒有減少，這一研究的發(fā)現(xiàn)，對于活性炭的再生有極為重要的價值。

（二）固廢處理

固廢是工業(yè)生產(chǎn)中常見的一種廢物，并且固廢的處理非常困難，由于固廢中一般都含有一些有毒的重金屬成分，所以對于固廢的處理一定要受到重視，倘若固廢處理不徹底，未處理徹底的有毒重金屬成分就會對環(huán)境造成危害，許多固廢的不規(guī)范處理和排放到土地中，也造成了土地營養(yǎng)的嚴(yán)重流失，重金屬滲入地皮中，還有可能對民眾的健康造成傷害^[2]。所以說，固廢的處理非常重要，在不斷的探索中，學(xué)者們探索出超臨界技術(shù)能運用于固廢的處理中，常見的超臨界流體二氧化碳能夠?qū)⒐虖U中的鋅，銅，錳，鎳，鉻等重金屬提取出來，在此基礎(chǔ)上再利用甲醇修正法能夠極大的提高提取效率，利用這種方法，有些金屬的提取效率甚至能達(dá)到百分之九十八。還有學(xué)者認(rèn)為該技術(shù)能改善受重金屬污染的土地。該技術(shù)的廣泛運用，對于本國的環(huán)境工程有很大的意義。

（三）核廢料的處理

核廢料也是一種很難處理的廢物。而且核廢料對于環(huán)境的污染也非常嚴(yán)重，所以，核廢料的處理也是國家重點關(guān)注的一個內(nèi)容，在探究中發(fā)現(xiàn)，超臨界流體在核廢料的處理中也有很顯著的效果。相對于普通的核廢料處理，利用超臨界技術(shù)能夠極大的減少核廢料處理中產(chǎn)生的二次廢料。運用超臨界技術(shù)進行核廢料處理的萃取速率也更高，能夠更加輕易的實現(xiàn)快速分離。超臨界技術(shù)對于核廢料的處理有很大的幫助。同時，超臨界技術(shù)還能運用于核電站，政府，國防實驗室，醫(yī)院等產(chǎn)生的低含量的放射性同位素污染物質(zhì)的處理。

（四）超臨界水氧化

超臨界水氧化法是二十世紀(jì)八十年代中葉出現(xiàn)的一種先進的氧化法，這種氧化技術(shù)可以將有機物的結(jié)構(gòu)徹底的毀壞。這種氧化技術(shù)的出現(xiàn)給學(xué)者們帶來了很多具有價值的研究，同時，也為許多技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，現(xiàn)在運用的超臨界水氧化法相對剛出現(xiàn)的二十世紀(jì)八十年代中期已經(jīng)要更加完善了，在對超臨界水氧化法的研究中可以發(fā)現(xiàn)，在超臨界水中，有機物和氧可以徹底互溶，這樣能讓反應(yīng)物變成單一流動相。當(dāng)溫度在四百攝氏度到六百攝氏度時，有機物和氧能夠發(fā)生非?？焖俚姆磻?yīng)，在非常短的時間內(nèi)，有機物就被氧化成水和二氧化碳了。超臨界水氧化法是一種非常有探究價值的氧化方式，該方式在許多領(lǐng)域都取得了較好的成就，許多發(fā)達(dá)國家還專門設(shè)立了超臨界水氧化的工廠，超臨界水氧化法為其發(fā)展帶來了非?？捎^的發(fā)展。

三、結(jié)束語

雖然超臨界技術(shù)在我國的起步較晚，但通過相關(guān)學(xué)者、專家的不斷研究，我國對于超臨界技術(shù)的掌握情況也與發(fā)達(dá)國家相近了，超臨界技術(shù)對于環(huán)境工程的發(fā)展具有非常重要的意義，我國需要積極的處理現(xiàn)在超臨界技術(shù)在我國實施存在的問題，并且明白超臨界技術(shù)對于本國環(huán)境工程實驗教學(xué)的發(fā)展性，讓本國的超臨界技術(shù)更加成熟，為我國的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻

[1]邢明飛，傅澤剛.超臨界技術(shù)在環(huán)境工程實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].能源與環(huán)保，2017（4）：160-163.

[2]石德智，張金露，胡春艷，etal.超臨界水氧化技術(shù)處理污泥的研究與應(yīng)用進展[J].化工學(xué)報，2017（1）.

作者簡介：張俊花（1981-10）女，漢族，河北省石家莊市。