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摘 要：文章研究了超临界水气化生物质废弃物和镍回收。研究中，以玉米秸秆解聚残渣为生物质废弃物，与模拟的含镍废水在650℃和22.5MPa下进行同时处理。研究表明，镍废水中镍离子的浓度对玉米秸秆解聚残渣的气化效果有显著影响，当镍离子浓度达到2.5mmol/ml时，0.1g玉米秸秆解聚残渣的碳气化率达到99.8% ，CO2为主要产气;且反应后固体残渣为镍单质及氧化镍，镍离子回收率接近100%。在这个过程中，玉米秸秆解聚残渣被氧化，镍离子被还原，且并未额外加入氧化剂或者还原剂。因此，生物质废弃物与重金属离子废水的协同处理可用于生物质的气化和废水中重金属离子的回收。
关键词：超临界水气化;玉米秸秆解聚残渣;镍废水;镍回收;协同处理
中图分类号：X712 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2021）10-0037-05
Simultaneous Treatment of Nickel Wastewater and Biomass Waste with Supercritical Water
Yang Jing
（Shaanxi Institute of Technology， Xi an 710300， China）
Abstract：This paper studies the supercritical water gasification of biomass waste and nickel recovery. In this research， the depolymerization residue of corn stover was used as biomass waste， and the simulated nickel-containing wastewater was treated simultaneously at 650℃ and 22.5MPa. Studies have shown that the concentration of nickel ions in nickel wastewater has a significant impact on the gasification effect of corn stalk depolymerization residue. When the nickel ion concentration reaches 2.5 mmol/ml， the carbon gasification rate of 0.1 g corn stalk depolymerization residue reaches 99.8% ， CO2 is the main gas produced; and the solid residue after the reaction is nickel elemental and nickel oxide， and the nickel ion recovery rate is close to 100%. In this process， the depolymerization residue of corn stover is oxidized and nickel ions are reduced， and no additional oxidizing or reducing agent is added. Therefore， the co-processing of biomass waste and heavy metal ion wastewater can be used for the gasification of biomass and the recovery of heavy metal ions in wastewater.
Key words：supercritical water gasification;corn stalk depolymerization residual;nickel wastewater;nickel recovery;synergetic effect
0 引言
超臨界水气化技术（SCWG）是处理煤、生物质、有机废弃物，例如鸡粪[1]、垃圾渗滤液[2]、废旧轮胎[3]等的一种清洁有效的方式。通常，以加入催化剂的方式来促进有机物的气化及获得更高的包含H2、CH4或CO2的气体产量，由于金属能促进煤、生物质及有机废弃物的气化而成为SCWG的一种有效的催化剂[4-5]。其中，镍催化剂能显著提高有机物的气化率、氢气产量及抑制焦油形成，从而成为SCWG过程的常用催化剂[6]。
至今为止，金属加工、石油化工及核工业中产生的重金属废弃物很难被有效降解，而成为废水中的主要污染物，严重影响人体健康，比如，镍。之前学者通过蒸馏、化学吸收、过滤等方法移除重金属污染物[7-9]，但这些传统处理方式存在一些缺陷，例如溶剂成本高、处理周期长、产品纯度不高等[10-12]。
K. Sabet等[13]应用超临界水氧化法从氧化镝水溶液中获得了金属镝，并且研究了温度、反应时间和初始浓度对反应效率的影响。Raghu Viswanathan等[14]发现在连续管式反应器中，可以通过醋酸锌的超临界水氧化过程获得球状氧化锌，TEM分析可得氧化锌颗粒大小在39～320nm之间。Yohan Richardson等[15]将木材在金属盐溶液中浸渍，于700℃下进行热解制氢。通过XRD、XPS、STEM等测试分析方法得出金属离子被碳原子还原为Ni单质，从而出现了Ni纳米粒子。原位合成的Ni纳米粒子作为催化剂为木材的热解提供催化活性，进而提高氢气产量及碳转化率。因此，通过恰当的反应可以在超临界水中形成金属单质或者氧化物。 本研究在不加氧化剂或催化剂的条件下，通过将模拟镍废水与玉米秸秆解聚残渣（简称为CDR）在超临界水中进行协同处理，从而实现从镍废水中回收镍单质或镍的氧化物，同时加速CDR分解的目的。CDR是玉米秸秆未完全解聚之后形成的不能被进一步利用的生物质废弃物，而CDR解聚的目的是将生物质中复杂的木质素结构分解为小分子，进一步用作燃料、基础化学品或低聚物。文章研究了镍离子在CDR气化过程中所起的协同作用，并提供了同时处理CDR与镍废水的有效技术。
1 实验过程
1.1 实验物料
文章中所用的玉米秸秆来自河南老农实业有限公司，玉米秸秆解聚的主要目的是将玉米秸阿秆中复杂的木质素成分转化为可做液体燃料和基础化学品的小分子物质或低聚物进行进一步应用。玉米秸秆解聚残渣是生物质中富含木质素的残渣，并很难进行再解聚和下一步应用，从而成为一种亟待处理的固体废弃物。
CDR通过下述步骤在实验室中从玉米秸秆的解聚过程中自行获得。将20g玉米秸秆加入锥形瓶中，再加入200ml 1.5wt%的HCl，放入加热釜在381K下解聚30min。解聚完成后，将混合物转移到离心管中，在6300转下离心10min。最后，进行固液过滤分离，并将固体残渣在343K下干燥24h，得到大约9.2144g固体，这意味着将近46%的玉米秸秆未被解聚而成为很难进一步处理和应用的废弃物。图1为CDR图，干燥后CDR的元素分析（Elementarvario MACRO cube）和工业分析（SDTGA5000， Sundy Industrial Co.， Ltd） 如表1所示，其中，M-水分、A-灰分、V-挥发分、FC-固定碳。
本实验所用其他试剂有硝酸镍（Ni（NO3）2·6H2O），属于分析纯AR试剂（国药集团化学试剂有限公司）。
1.2 实验方法及测试
超临界水气化反应在铬镍铁合金625中进行，设备原理图及具体细节在文献[16]中给出。对每一组反应，在反应器中加入0.1g干燥后的CDR及溶解了一定量（0～2.5mmol） Ni2+的1.0ml溶液，之后进行密封。加热前，在反应器中两次通入氩气排出其中的空气以排除对反应的影响，之后以30℃/min的升温速率将反应器温度从室温升至指定反应温度，并维持指定的反应时间。降温后，用气袋收集气体产物，在气相色谱（Agilent 7890A）中进行分析，其中氩气作为载气，而以H2、CO、CH4、CO2组成的标准气用以测试的校准。CDR的气化效果用碳气化率（CGE）来表示：
反应后经过气液分离，得到的固体产物在80℃下真空干燥6h，利用SEM（JEOLJSM-6700F）和XRD（操作条件40kV、40mA，PANalytical X’pert MPDPro）进行测试。残液中的化学需氧量及Ni2+浓度通过水质分析仪（大连联华环境保护有限公司）来测定。所有的实验均重复三次以排除实验误差。
2 结果与讨论
2.1 不同Ni2+添加量对气化效果的影响
650℃、22MPa下，反应时间30min时，加入0～2.5mmol的Ni（NO3）2到CDR的超临界水气化过程中，反应的碳气化率如图2所示。在不加金属离子时，CDR进行单独超临界水气化反应的碳气化率仅为65.4%。随着离子Ni2+加入量的增加，碳气化率持续升高并保持稳定。这是由于在不加催化剂的情况下进行木质素的SCWG反应，会发生醚键和酯键的水解断裂生成酚类和醛类物质，例如甲醛。这些水解产物易于发生交联产生大分子物质，例如焦油，从而抑制了反应碳气化率的进一步升高[17]。然而，加入Ni2+可以明显地促进CDR的超临界水气化，提高反应的碳气化率。当加入量达到2.5mmol时，碳气化率达到最大99.3%，表明此时生物质废弃物CDR已经接近完全气化。
650℃、22MPa下，反应时间30min时，加入0～2.5mmol的Ni（NO3）2到CDR的超临界水气化过程中，产气分布如图3所示。由图3可知，不加金属离子时，CDR超临界水气化的主要气体产物为H2、CO、CH4、CO2，其中氢气和CO2产量较高，而CO所占气体比例最小。在不加入金属离子的情况下，H2产量为7.1mmol/ g。随着金属离子加入量的增加，CO2含量逐渐升高到基本保持稳定，而H2和CH4含量逐渐降低。当Ni2+量加至2.5mmol时，与不加离子的反应相比，CO2产量增加5.1倍，达到最高36.3mmol/g，产气中CO2含量占到总产气的99.0%，只有少量CO。这表明CDR在超临界水气化过程中由于Ni2+的存在主要被氧化为CO2，而在没有金属离子时生物质被还原为H2被氧化为CO2。
2.2 反应残渣的XRD分析
图4为加入不同量镍离子进行超临界水气化反应后固体残渣的XRD谱图。图4（a）为在没有CDR存在的情况下，单独的硝酸镍在超临界水中的固体产物的XRD图，在2θ为76.0°处检测到金属镍极微弱的特征峰;而在2θ为37.0°、43.0°、62.5°处出现了氧化鎳的特征峰，由此可知单独的硝酸镍在超临界水中的固体产物是Ni和NiO，且从衍射峰强度可知NiO为其主要成分。由图4（b-e）可观察到，在CDR与不同量镍离子在超临界水共处理反应后固体残渣的XRD图中，在2θ为44.6°、51.8°、76.0°处检测到金属镍的尖峰;而在2θ为37.0°、43.0°、62.5°、75.0°处出现了NiO的特征峰。从峰强度可以看出，单质镍是固体产物的主要成分。与单独的硝酸镍在超临界水中的固体产物XRD峰相比，单质镍的XRD峰强逐渐增强，而NiO的XRD峰强逐渐减弱。并且随着镍离子加入量的增加，单质镍的XRD峰强增强，而NiO的XRD峰强减弱，这可能是因为NiO被CDR气化过程逐渐产生的H2、CO、CH4还原为镍单质。从峰强度可以看出，单质镍是固体产物中的主要成分。因此可以得出，在与CDR的超临界水共处理反应中镍离子主要被还原为镍单质而脱离水体。同时，原位产生的镍纳米粒子催化了CDR的超临界水气化反应的发生。显然，模拟废水中镍离子的脱除与玉米秸秆解聚残渣的气化在超临界水中产生了协同作用。 2.3 反应残渣的XPS分析
图5为加入不同量镍离子的玉米秸秆解聚残渣进行超临界水气化反应后所得固体残渣的XPS图，由图可知，在结合能为852.2～852.8eV和869.6～870.6eV分别观察到了Ni2 p3/2，Nio和Ni2 p1/2，Nio的主峰，对应于残渣中的Ni单质;在结合能为858～859eV左右观察到了Ni 2p3/2，Nio的卫星峰（NIST XPS database）。由峰强可反映出固体产物中的主要成分是镍单质，进行XPS分析所得出的结果与XRD分析结果相一致。
2.4 反应残渣的SEM分析
反应后的固体残渣通过0.5μm的滤纸收集，本实验收集了650℃、30min下，分别加入0.5mmol及2mmolNi2+气化反应后所得的固体残渣进行SEM分析。图6为加入不同量Ni（NO3）2的超临界水气化CDR反应之后所得固体产物的表面形态图。图6（a）及（b）分别展示了加入0.5mmol及2mmolNi2+气化反应所得固体残渣的SEM图。
由图6（a）及（b）可观察到，当加入0.5mmol镍离子进行与玉米秸秆解聚残渣的超临界水共处理反应时，所得固体残渣形貌为多面体块状晶体;加入2mmol镍离子时形貌亦为棱角分明的多面体块状晶体。且随着镍离子加入量的增加，残渣中多面体晶体颗粒增多，此结果与XRD分析结果相吻合，即随着离子加入量的增加，残渣中镍单质含量升高。在反应中模拟镍废水作为氧化剂，而生物质废弃物作为还原剂。同时，如之前研究[18]所述，镍可作为生物质SCWG过程中的催化剂。因此，在文章所研究过程中，玉米秸秆解聚残渣、镍和氧化镍纳米粒子之间发生了非均相反应。
2.5 反应残液分析
表2给出了650℃、反应时间30min条件下，加入2mmol Ni2+的CDR超临界水气化反应后的残液分析。由表可知，反应残液的COD为10.1mg/ L，说明CDR中的有机物接近完全转化为气体产物，只有极少量残留到液相产物。反应残液中Ni2+浓度为5.8mg/ L，与初始浓度6.5mg/ L相比，离子浓度极大降低。Ni2+的回收率均为99.9%，也就是说废水中的重金属离子几乎全被移除。这个去除率高于大多数其他工艺，比如沉淀、电沉积、反渗透等。另外，产物镍能被进一步应用，而不产生二次污染。因此，此方法可用于清洁高效处理含镍废水。
3 结论
生物质废弃物CDR和含鎳废水可以在超临界水反应过程中进行同时处理，Ni2+的加入提高了CDR的气化效率。随着Ni2+添加量的增加，H2产量下降。当Ni2+加入量达到2.5mmol时，产气中CO2的比例达到99.8%，残液中COD含量为12mg/L。同时，模拟废水中的Ni2+转化为镍单质及氧化镍，镍回收率高达99.9%。
参考文献
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关键词：超临界水气化;玉米秸秆解聚残渣;镍废水;镍回收;协同处理
中图分类号：X712 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2021）10-0037-05
Simultaneous Treatment of Nickel Wastewater and Biomass Waste with Supercritical Water
Yang Jing
（Shaanxi Institute of Technology， Xi an 710300， China）
Abstract：This paper studies the supercritical water gasification of biomass waste and nickel recovery. In this research， the depolymerization residue of corn stover was used as biomass waste， and the simulated nickel-containing wastewater was treated simultaneously at 650℃ and 22.5MPa. Studies have shown that the concentration of nickel ions in nickel wastewater has a significant impact on the gasification effect of corn stalk depolymerization residue. When the nickel ion concentration reaches 2.5 mmol/ml， the carbon gasification rate of 0.1 g corn stalk depolymerization residue reaches 99.8% ， CO2 is the main gas produced; and the solid residue after the reaction is nickel elemental and nickel oxide， and the nickel ion recovery rate is close to 100%. In this process， the depolymerization residue of corn stover is oxidized and nickel ions are reduced， and no additional oxidizing or reducing agent is added. Therefore， the co-processing of biomass waste and heavy metal ion wastewater can be used for the gasification of biomass and the recovery of heavy metal ions in wastewater.
Key words：supercritical water gasification;corn stalk depolymerization residual;nickel wastewater;nickel recovery;synergetic effect
0 引言
超臨界水气化技术（SCWG）是处理煤、生物质、有机废弃物，例如鸡粪[1]、垃圾渗滤液[2]、废旧轮胎[3]等的一种清洁有效的方式。通常，以加入催化剂的方式来促进有机物的气化及获得更高的包含H2、CH4或CO2的气体产量，由于金属能促进煤、生物质及有机废弃物的气化而成为SCWG的一种有效的催化剂[4-5]。其中，镍催化剂能显著提高有机物的气化率、氢气产量及抑制焦油形成，从而成为SCWG过程的常用催化剂[6]。
至今为止，金属加工、石油化工及核工业中产生的重金属废弃物很难被有效降解，而成为废水中的主要污染物，严重影响人体健康，比如，镍。之前学者通过蒸馏、化学吸收、过滤等方法移除重金属污染物[7-9]，但这些传统处理方式存在一些缺陷，例如溶剂成本高、处理周期长、产品纯度不高等[10-12]。
K. Sabet等[13]应用超临界水氧化法从氧化镝水溶液中获得了金属镝，并且研究了温度、反应时间和初始浓度对反应效率的影响。Raghu Viswanathan等[14]发现在连续管式反应器中，可以通过醋酸锌的超临界水氧化过程获得球状氧化锌，TEM分析可得氧化锌颗粒大小在39～320nm之间。Yohan Richardson等[15]将木材在金属盐溶液中浸渍，于700℃下进行热解制氢。通过XRD、XPS、STEM等测试分析方法得出金属离子被碳原子还原为Ni单质，从而出现了Ni纳米粒子。原位合成的Ni纳米粒子作为催化剂为木材的热解提供催化活性，进而提高氢气产量及碳转化率。因此，通过恰当的反应可以在超临界水中形成金属单质或者氧化物。 本研究在不加氧化剂或催化剂的条件下，通过将模拟镍废水与玉米秸秆解聚残渣（简称为CDR）在超临界水中进行协同处理，从而实现从镍废水中回收镍单质或镍的氧化物，同时加速CDR分解的目的。CDR是玉米秸秆未完全解聚之后形成的不能被进一步利用的生物质废弃物，而CDR解聚的目的是将生物质中复杂的木质素结构分解为小分子，进一步用作燃料、基础化学品或低聚物。文章研究了镍离子在CDR气化过程中所起的协同作用，并提供了同时处理CDR与镍废水的有效技术。
1 实验过程
1.1 实验物料
文章中所用的玉米秸秆来自河南老农实业有限公司，玉米秸秆解聚的主要目的是将玉米秸阿秆中复杂的木质素成分转化为可做液体燃料和基础化学品的小分子物质或低聚物进行进一步应用。玉米秸秆解聚残渣是生物质中富含木质素的残渣，并很难进行再解聚和下一步应用，从而成为一种亟待处理的固体废弃物。
CDR通过下述步骤在实验室中从玉米秸秆的解聚过程中自行获得。将20g玉米秸秆加入锥形瓶中，再加入200ml 1.5wt%的HCl，放入加热釜在381K下解聚30min。解聚完成后，将混合物转移到离心管中，在6300转下离心10min。最后，进行固液过滤分离，并将固体残渣在343K下干燥24h，得到大约9.2144g固体，这意味着将近46%的玉米秸秆未被解聚而成为很难进一步处理和应用的废弃物。图1为CDR图，干燥后CDR的元素分析（Elementarvario MACRO cube）和工业分析（SDTGA5000， Sundy Industrial Co.， Ltd） 如表1所示，其中，M-水分、A-灰分、V-挥发分、FC-固定碳。
本实验所用其他试剂有硝酸镍（Ni（NO3）2·6H2O），属于分析纯AR试剂（国药集团化学试剂有限公司）。
1.2 实验方法及测试
超临界水气化反应在铬镍铁合金625中进行，设备原理图及具体细节在文献[16]中给出。对每一组反应，在反应器中加入0.1g干燥后的CDR及溶解了一定量（0～2.5mmol） Ni2+的1.0ml溶液，之后进行密封。加热前，在反应器中两次通入氩气排出其中的空气以排除对反应的影响，之后以30℃/min的升温速率将反应器温度从室温升至指定反应温度，并维持指定的反应时间。降温后，用气袋收集气体产物，在气相色谱（Agilent 7890A）中进行分析，其中氩气作为载气，而以H2、CO、CH4、CO2组成的标准气用以测试的校准。CDR的气化效果用碳气化率（CGE）来表示：
反应后经过气液分离，得到的固体产物在80℃下真空干燥6h，利用SEM（JEOLJSM-6700F）和XRD（操作条件40kV、40mA，PANalytical X’pert MPDPro）进行测试。残液中的化学需氧量及Ni2+浓度通过水质分析仪（大连联华环境保护有限公司）来测定。所有的实验均重复三次以排除实验误差。
2 结果与讨论
2.1 不同Ni2+添加量对气化效果的影响
650℃、22MPa下，反应时间30min时，加入0～2.5mmol的Ni（NO3）2到CDR的超临界水气化过程中，反应的碳气化率如图2所示。在不加金属离子时，CDR进行单独超临界水气化反应的碳气化率仅为65.4%。随着离子Ni2+加入量的增加，碳气化率持续升高并保持稳定。这是由于在不加催化剂的情况下进行木质素的SCWG反应，会发生醚键和酯键的水解断裂生成酚类和醛类物质，例如甲醛。这些水解产物易于发生交联产生大分子物质，例如焦油，从而抑制了反应碳气化率的进一步升高[17]。然而，加入Ni2+可以明显地促进CDR的超临界水气化，提高反应的碳气化率。当加入量达到2.5mmol时，碳气化率达到最大99.3%，表明此时生物质废弃物CDR已经接近完全气化。
650℃、22MPa下，反应时间30min时，加入0～2.5mmol的Ni（NO3）2到CDR的超临界水气化过程中，产气分布如图3所示。由图3可知，不加金属离子时，CDR超临界水气化的主要气体产物为H2、CO、CH4、CO2，其中氢气和CO2产量较高，而CO所占气体比例最小。在不加入金属离子的情况下，H2产量为7.1mmol/ g。随着金属离子加入量的增加，CO2含量逐渐升高到基本保持稳定，而H2和CH4含量逐渐降低。当Ni2+量加至2.5mmol时，与不加离子的反应相比，CO2产量增加5.1倍，达到最高36.3mmol/g，产气中CO2含量占到总产气的99.0%，只有少量CO。这表明CDR在超临界水气化过程中由于Ni2+的存在主要被氧化为CO2，而在没有金属离子时生物质被还原为H2被氧化为CO2。
2.2 反应残渣的XRD分析
图4为加入不同量镍离子进行超临界水气化反应后固体残渣的XRD谱图。图4（a）为在没有CDR存在的情况下，单独的硝酸镍在超临界水中的固体产物的XRD图，在2θ为76.0°处检测到金属镍极微弱的特征峰;而在2θ为37.0°、43.0°、62.5°处出现了氧化鎳的特征峰，由此可知单独的硝酸镍在超临界水中的固体产物是Ni和NiO，且从衍射峰强度可知NiO为其主要成分。由图4（b-e）可观察到，在CDR与不同量镍离子在超临界水共处理反应后固体残渣的XRD图中，在2θ为44.6°、51.8°、76.0°处检测到金属镍的尖峰;而在2θ为37.0°、43.0°、62.5°、75.0°处出现了NiO的特征峰。从峰强度可以看出，单质镍是固体产物的主要成分。与单独的硝酸镍在超临界水中的固体产物XRD峰相比，单质镍的XRD峰强逐渐增强，而NiO的XRD峰强逐渐减弱。并且随着镍离子加入量的增加，单质镍的XRD峰强增强，而NiO的XRD峰强减弱，这可能是因为NiO被CDR气化过程逐渐产生的H2、CO、CH4还原为镍单质。从峰强度可以看出，单质镍是固体产物中的主要成分。因此可以得出，在与CDR的超临界水共处理反应中镍离子主要被还原为镍单质而脱离水体。同时，原位产生的镍纳米粒子催化了CDR的超临界水气化反应的发生。显然，模拟废水中镍离子的脱除与玉米秸秆解聚残渣的气化在超临界水中产生了协同作用。 2.3 反应残渣的XPS分析
图5为加入不同量镍离子的玉米秸秆解聚残渣进行超临界水气化反应后所得固体残渣的XPS图，由图可知，在结合能为852.2～852.8eV和869.6～870.6eV分别观察到了Ni2 p3/2，Nio和Ni2 p1/2，Nio的主峰，对应于残渣中的Ni单质;在结合能为858～859eV左右观察到了Ni 2p3/2，Nio的卫星峰（NIST XPS database）。由峰强可反映出固体产物中的主要成分是镍单质，进行XPS分析所得出的结果与XRD分析结果相一致。
2.4 反应残渣的SEM分析
反应后的固体残渣通过0.5μm的滤纸收集，本实验收集了650℃、30min下，分别加入0.5mmol及2mmolNi2+气化反应后所得的固体残渣进行SEM分析。图6为加入不同量Ni（NO3）2的超临界水气化CDR反应之后所得固体产物的表面形态图。图6（a）及（b）分别展示了加入0.5mmol及2mmolNi2+气化反应所得固体残渣的SEM图。
由图6（a）及（b）可观察到，当加入0.5mmol镍离子进行与玉米秸秆解聚残渣的超临界水共处理反应时，所得固体残渣形貌为多面体块状晶体;加入2mmol镍离子时形貌亦为棱角分明的多面体块状晶体。且随着镍离子加入量的增加，残渣中多面体晶体颗粒增多，此结果与XRD分析结果相吻合，即随着离子加入量的增加，残渣中镍单质含量升高。在反应中模拟镍废水作为氧化剂，而生物质废弃物作为还原剂。同时，如之前研究[18]所述，镍可作为生物质SCWG过程中的催化剂。因此，在文章所研究过程中，玉米秸秆解聚残渣、镍和氧化镍纳米粒子之间发生了非均相反应。
2.5 反应残液分析
表2给出了650℃、反应时间30min条件下，加入2mmol Ni2+的CDR超临界水气化反应后的残液分析。由表可知，反应残液的COD为10.1mg/ L，说明CDR中的有机物接近完全转化为气体产物，只有极少量残留到液相产物。反应残液中Ni2+浓度为5.8mg/ L，与初始浓度6.5mg/ L相比，离子浓度极大降低。Ni2+的回收率均为99.9%，也就是说废水中的重金属离子几乎全被移除。这个去除率高于大多数其他工艺，比如沉淀、电沉积、反渗透等。另外，产物镍能被进一步应用，而不产生二次污染。因此，此方法可用于清洁高效处理含镍废水。
3 结论
生物质废弃物CDR和含鎳废水可以在超临界水反应过程中进行同时处理，Ni2+的加入提高了CDR的气化效率。随着Ni2+添加量的增加，H2产量下降。当Ni2+加入量达到2.5mmol时，产气中CO2的比例达到99.8%，残液中COD含量为12mg/L。同时，模拟废水中的Ni2+转化为镍单质及氧化镍，镍回收率高达99.9%。
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