核技术在环保领域的应用

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发布日期：2022-04-21      信息来源：核安保中心     【字体 大 中 小 】 分享：

　

　　辐射技术可以有效处理“三废”(废水、废气、废渣)，如烟道气脱硫脱硝、去除挥发性有机物、各类型废水处理、处理污泥以减少致病微生物有机体、固体废弃物处理等，与传统方法比，具有效率高、可变废为宝、操作简便等优点。

烟气脱硫脱硝

　　污泥处理

　　目前常用的泥污方法主要有焚烧法、垃圾掩埋法和海洋处置法，此类方法均或多或少存在价格昂贵、耗能高、需合适土地、受自然条件限制并造成二次污染等问题。辐射处理技术作为一种新型污泥预处理方法，可有效提高污泥脱水性，改善污泥生化性，与生物堆肥或污泥厌氧消化联合处理污泥污染问题。污泥由电子束装置进入辐照区，经2kGy左右的吸收剂量辐照后，加入一定量的添加剂混合均匀，在40至50摄氏度下发酵2至3天，即可作为无害化生物固体无限制使用。

　　与γ射线相比，虽然电子束的穿透能力相对较弱，但剂量率高且方向集中，能量利用率高，生产能力更强。此外，从辐射安全与防护角度来看，电子束穿透能力较弱，易屏蔽，只要电子束能量低于10MeV，污泥经辐照后也不会产生感生发射性。因此，利用电子加速器辐照处理污泥具有巨大的潜在发展优势。世界上已有多国在此领域开展了相关工作，对各种污泥进行了相应的研究和中试试验，目前我国采用辐射进行污泥处理技术尚处于实验研究阶段。

　　污水处理

　　电子束辐照至水体时，可以产生具有氧化性的羟基自由基及还原性水合电子，从而与水体中的污染物进行反应。不引入其他污染物，纯净高效。

　　可处理废水类型：

　　饮用水：消毒、去除卤代烷等;

　　生活污水：药品及个人护理品等;传统污水处理方法无法去除水体中国的PPCPS，造成持续污染，电子束辐照可有效去除;

　　工业废水：燃料类、造纸废水、制药废水等;可使造纸废水中有氯化物辐射降解，可有效去除硝基苯胺、环境内分泌干扰物、卤系阻燃剂等;

　　重金属离子废水：铅、镉、铬、汞污染废水等;电离辐射将金属离子或它们的盐还原成较低的氧化态并从沉淀中沉淀出来。

　　国际上应用电子束辐照技术处理水中污染物的研究已经步入实际应用阶段，俄罗斯、美国、韩国、奥地利、巴西等国已经陆续实现了电子束照射技术在水处理领域的中试及工业规模的应用。

电子束辐射污水处理

辐照染料污水处理工艺

　　电子束辐射法烟气脱硫脱硝技术

　　电子束辐射法脱硫是一种脱硫新工艺，经过20多年的研究开发，已从小试、中试和工业示范逐步走向工业化。其主要特点是：过程为干法，不产生废水废渣;能同时脱硫脱硝，可达到90%以上的脱硫率和80%以上的脱硝率;系统简单，操作方便，过程易于控制;对于不同含硫量的烟气和烟气量的变化有较好的适应性和负荷跟踪性;副产品为硫酸铵和硝酸铵混合物，可用作化肥。

　　锅炉烟气经除尘后，进入冷却塔，在塔中由喷雾水冷却到65～70 ℃。在烟气进入反应器之前，按化学计量数注入相应的氨气。在反应器内，烟气经受高能电子束照射，烟气中的N2、O2和水蒸气等发生辐射反应，生成大量的离子、自由基、原子、电子和各种激发态的原子、分子等活性物质，它们将烟气中的SO2和NOX氧化为SO3和NO2。这些高价的硫氧化物和氮氧化物与水蒸气反应生成雾状的硫酸和硝酸，这些酸再与事先注入反应器的氨反应，生成硫酸铵和硝酸铵。最后用静电除尘器收集气溶胶状的硫酸铵和硝酸铵，净化后的烟气经烟囱排放，副产品经造粒处理后可作化肥销售。

电子束烟气脱硫脱硝反应器

　

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