申请日2011.11.30
公开(公告)日2012.06.13
IPC分类号C02F9/08; C02F1/30; C02F1/28
摘要
一种利用高能电子束处理城市污水的方法，涉及一种利用高能电子束处理城市污水的方法。是要解决目前城市污水的处理方法占地面积大，投资成本高并存在二次污染的问题。方法：一、采用高能电子束对城市污水进行辐照处理;二、吸附处理;三、灰水分离，即完成利用高能电子束处理污水。本发明不需要加入化学试剂，不会产生二次污染，安全可靠，具有适应面广、降解效率高、反应速度快、污染物降解彻底等优点，辐射能有效地的降解废水中的有机物、氨氮;杀死废水中的有害病毒，有害微生物;此外，辐射处理废水还有脱色、除臭的作用。用于城市污水的处理。
权利要求书
1.一种利用高能电子束处理城市污水的方法，其特征在于利用高能电子束处理城市 污水的方法，按以下步骤进行：
一、采用高能电子束对城市污水进行辐照处理：采用能量为1～1.5MeV，且电子束流 为1mA的电子加速器对城市污水进行辐照处理，辐照时，污水通过一个水槽从电子加速器 引出窗下流过，水槽宽度与电子束窗宽度相同，同时控制污水流量，使辐照剂量控制在10～ 20kGy，得辐射处理后的污水;
二、吸附处理：将粉煤灰直接投放入辐射处理后的污水中，粉煤灰与污水的重量比为 1∶20～40，搅拌吸附2～3小时，得净化后的水;
三、灰水分离：将粉煤灰与净化后的水分离，然后将净化后的水排放，即完成利用高 能电子束处理污水。
2.根据权利要求1所述的一种利用高能电子束处理城市污水的方法，其特征在于步骤 一中采用能量为1MeV，且电子束流为1mA的电子加速器对城市污水进行辐照处理。
3.根据权利要求1所述的一种利用高能电子束处理城市污水的方法，其特征在于步骤 一中采用能量为1.5MeV，且电子束流为1mA的电子加速器对城市污水进行辐照处理。
4.根据权利要求1所述的一种利用高能电子束处理城市污水的方法，其特征在于步骤 一中采用能量为1.2～1.3MeV，且电子束流为1mA的电子加速器对城市污水进行辐照处理。
5.根据权利要求1或2所述的一种利用高能电子束处理城市污水的方法，其特征在于 步骤一中使辐照剂量控制在10kGy。
6.根据权利要求1或2所述的一种利用高能电子束处理城市污水的方法，其特征在于 步骤一中使辐照剂量控制在20kGy。
7.根据权利要求1或2所述的一种利用高能电子束处理城市污水的方法，其特征在于 步骤一中使辐照剂量控制在15kGy。
8.根据权利要求5所述的一种利用高能电子束处理城市污水的方法，其特征在于步骤 二中粉煤灰与污水的重量比为1∶20。
9.根据权利要求5所述的一种利用高能电子束处理城市污水的方法，其特征在于步骤 二中粉煤灰与污水的重量比为1∶40
10.根据权利要求5所述的一种利用高能电子束处理城市污水的方法，其特征在于步 骤二中粉煤灰与污水的重量比为1∶30。
说明书
一种利用高能电子束处理城市污水的方法
技术领域
本发明涉及一种利用高能电子束处理城市污水的方法。
背景技术
随着现代工业生产的不断发展和人们生活水平得提高，工业污水和城市生活污水的 排量迅速提高，已经严重威胁到人类的生存环境，给城市污水处理带来了巨大的压力。 污水中含有大量的有机物、氨氮、磷以及各种病毒、细菌等，如不处理会对环境造成严 重危害。虽然有各种污水处理材料和处理技术不断推出，但都存在一定缺陷。已有的城 市污水处理方法：如生化法占地面积大，投资成本高并存在污泥的二次污染问题，因此 寻求一种成本低，无二次污染，处理效果显著的新型污水处理方法是十分必要的。
发明内容
本发明是要解决目前城市污水的处理方法占地面积大，投资成本高并存在二次污染 的问题，提供一种利用高能电子束处理城市污水的方法。
本发明利用高能电子束处理城市污水的方法，按以下步骤进行：
一、采用高能电子束对城市污水进行辐照处理：采用能量为1～1.5MeV，且电子束 流为1mA的电子加速器对城市污水进行辐照处理，辐照时，污水通过一个水槽从电子加 速器引出窗下流过，水槽宽度与电子束窗宽度相同，同时控制污水流量，使辐照剂量控制 在10～20kGy，得辐射处理后的污水;
二、吸附处理：将粉煤灰直接投放入辐射处理后的污水中，粉煤灰与污水的重量比 为1∶20～40，搅拌吸附2～3小时，得净化后的水;
三、灰水分离：将粉煤灰与净化后的水分离，然后将净化后的水排放，即完成利用 高能电子束处理污水。
高能电子束辐射处理污水的原理：一方面，高能电子束可以与污染物直接作用，引 起它们分解和改性;另一方面，高能电子束可以与水发生作用产生一系列的自由基、离子、 水合电子及离子基等，这些粒子主要是水合电子eaq-、氢自由基·H、羟基自由基·OH和 H2O2等具有相当高的活性，能与污染物发生氧化或还原作用造成有机物的降解，无机物 的还原等反应。
电子束辐照处理城市污水时，电子束通过直接或间接降解作用使污水中的有机物质 和有毒物质并没有完全的去除或矿化，要使其完全矿化或去除需要很高的辐照剂量，这会 大大增加处理成本得不偿失，使用通常的剂量辐照后，其中一部分有机物和有毒物质被降 解成二氧化碳和水，但有一部分物质只是从大分子物质变成小分子物质，并没用去除。此 时使用粉煤灰进行吸附处理，更有助于小分子物质的去除，电子束辐照与粉煤灰吸附协同 处理，达到更好的处理效果。使用本发明方法处理后的城市污水CODcr达到55.3～ 72mg/L，BOD5达到12.1～24.9mg/L，NH3-N达到12.3～18.5mg/L。
对于COD浓度为830mg/L的城市污水经过本发明的方法处理后，COD浓度达到 133mg/L，而先用粉煤灰处理然后再用电子束照射，其COD浓度为273mg/L，可见先用 电子束辐照处理更有助于粉煤灰的吸附，处理效果更佳。这是因为先用粉煤灰处理后再用 电子束辐照处理城市污水，粉煤灰先将小分子物质吸附，剩余的大分子物质经电子束辐照 处理变成小分子物质，而并没有去除，而使处理效果降低。
本发明采用电子束辐射的方法处理污水，不需要加入化学试剂，不会产生二次污染， 安全可靠，具有适应面广、降解效率高、反应速度快、污染物降解彻底等优点，辐射能有 效地的降解废水中的有机物、氨氮;杀死废水中的有害病毒，有害微生物;此外，辐射处 理废水还有脱色、除臭的作用。
粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬 尘，污染大气;若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造 成危害。本发明利用粉煤灰含有多孔玻璃体、多孔碳粒，呈多孔蜂窝状组织，比表面积较 大，具有一定的吸附能力的特点，将它用于城市污水处理，粉煤灰吸附能有效地去除COD、 BOD、氨氮、磷等，特别是去除污水中的磷效果显著。处理污水后的粉煤灰可用于生产 粉煤灰烧结砖，生产粉煤灰蒸养砖，生产加气混凝土，代替粘土做生产水泥的原料，粉煤 灰做生产水泥的混合材料等。
本发明采用电子束高级氧化的方法处理废水，占地面积小，成本低;处理污水的吸 附材料采用火电厂发电燃煤产生的固体排放物粉煤灰廉价易得，属于以废治废，处理后的 粉煤灰另有它用，无二次污染，节约资源;处理后的水符合国家城市污水排放标准。
