CN103754981A - 去除水体中雌激素生物毒性的方法及电子束辐照水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种去除水体中雌激素生物毒性的方法，包括如下处理过程和步骤：首先将含雌激素的水体均速通过电子加速器辐照装置，加速器加速电子的能量为0.7～0.9MeV，电子束流强度为9～11mA，处理时间为60～120秒，在辐照时同时伴随有曝气翻腾发生，辐照处理后的水经沉淀后得到处理后的清水，处理后的清水达到排放标准后，直接排出或回用。本发明还公开了一种电子束辐照水处理装置，包括电子束辐照反应装置、搅拌装置、沉淀池和水质测试装置。本发明能进行工业化处理含雌激素的水，去除雌激素的生物毒性，特别适用于去除水体中药物的毒性，处理量大，成本低，既可获得较优的效果还可有利于环境保护。

Description

去除水体中雌激素生物毒性的方法及电子束辐照水处理装置

技术领域

本发明涉及一种水处理工艺和装置，特别是涉及一种辐照水处理工艺和装置，用于含有雌激素生物毒性的污水处理，应用于属核技术应用、水处理及环境保护技术领域。

背景技术

含雌激素的水是在生活、医疗及养殖业过程中排放的水，其主要特点是：

1、在生活、医疗及养殖业过程中会应用雌激素类药物。已有的研究表明，这类物质大量残留在水环境中。由于他们有着化学激素相似的生物学特性——破坏人体的内分泌系统，主要影响人体激素平衡。因此，这给人们的生命健康和生态环境造成了巨大的负面影响。

2、雌激素例如双烯雌酚在天然水体中的浓度为2.2-3.3ng/L，为一种持久性有机污染物。在自然环境中无法降解。

3、雌激素在天然水体中，会对鱼类和其他野生动物产生生物毒性。已有的研究显示人类男性如果饮用含有双烯雌酚的水会提高其前列腺癌、乳腺癌的患病几率。

目前去除水体中雌激素生物毒性的方法基本上分为两类：

1、采用A/O法，即缺氧/好氧相结合的方法处理含雌激素的水。这种方法处理成本低，但是由于雌激素不易被生物降解，构建这种设备不能有效去除水中雌激素的生物毒性。

2.、采用活性炭吸附法处理含雌激素的水。这种方法处理能够把磁性激素从水中吸附到活性碳表面，但是不能去除该类物质的毒性，并且处理成本高，量较小，需要定期更换吸附剂，易产生二次污染。

3、采用膜处理技术处理含雌激素的水。这种方法截留水体中痕量雌激素，但是不能去除该类物质的毒性，并且膜易堵塞，需要定期更换，处理成本高，量较小。

4、用紫外臭氧高级氧化法处理含雌激素的水。这种方法去毒效果明显，但是紫外臭氧高级氧化法对雌激素的去除及矿化能力有限，并且处理量小。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种去除水体中雌激素生物毒性的方法及电子束辐照水处理装置，能进行工业化处理含雌激素的水，去除雌激素的生物毒性，特别适用于去除水体中药物的毒性，处理量大，成本低，既可获得较优的效果还可有利于环境保护。

为达到上述发明创造目的，本发明采用下述技术方案：

一种去除水体中雌激素生物毒性的方法，包括如下处理过程和步骤：首先将含雌激素的水体均速通过电子加速器辐照装置，加速器加速电子的能量为0.7～0.9MeV，电子束流强度为9～11mA，处理时间为60～120秒，在辐照时同时伴随有曝气翻腾发生，辐照处理后的水经沉淀后得到处理后的清水，处理后的清水达到排放标准后，直接排出或回用。

作为本发明优选的技术方案，将处理后的清水与发光菌共培养，再加入试剂盒中，用酶标仪测试其生物毒性，来判断处理后的清水能否达到排放标准。

本发明上述技术方案尤其适用于含雌激素浓度为2.2～3.3ng/L的废水的处理。

本发明去除水体中雌激素生物毒性的方法的电子束辐照水处理装置，包括电子束辐照反应装置、搅拌装置、沉淀池和水质测试装置，电子束辐照反应装置由加速器反应器和电子加速器构成，电子加速器设置于加速器反应器的上方，直接向加速器反应器内的污水水体辐照电子束流能量，加速器反应器的两端分别设有进口管和出水管，加速器反应器的进水管、加速器反应器和沉淀池通过水管连接形成直线管路系统，搅拌装置为曝气装置，曝气装置的出气端设置于加速器反应器内对待处理水体进行暴起搅拌，加速器反应器的出口管与沉淀池的集水管入口连通，沉淀池的底部设有排污管出口，废水中经辐照反应产生的聚合产物沉淀于沉淀池的底部，经排污管出口集中排出后进行收集处置，沉淀池的上部设有溢流排出管，溢流排出管与水质测试装置的水体试样采集管连通，处理好的水由溢流排出管溢流进入水质测试装置进行水质测试，沉淀池还设有处理后的清水的排放管，处理后的清水经水质测试装置测试达到排放标准后，直接通过沉淀池的排放管进行排放。

作为本发明电子束辐照水处理装置的上述技术方案，其水质测试装置由培养器、试剂盒和检测分析系统组成，检测分析系统为酶标仪，处理好的水由溢流排出管进入培养器，与培养器中的发光菌共培养后，再流入试剂盒中，利用酶标仪对流入试剂盒中的水样的生物毒性进行测试。

本发明技术原理：

采用本发明去除水体中雌激素生物毒性的方法，电子束是由电子加速器产生的高能电磁辐射，通过控制电子束的能量可使电子的穿透力达到使用要求。电离辐射使水分解产生羟基自由基、氢自由基和水合电子，它们与双烯雌酚发生氧化反应而起到去除雌激素毒性的目的。同时把处理后的水与细菌等共培养，加入试剂盒中，用酶标仪测试其生物毒性。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：

本发明工艺简单、操作方便，可工业化处理含雌激素的水，去除雌激素的生物毒性，特别适用于去除水体中药物的毒性，对于大多数含有雌激素生物毒性的污水进行处理时，能使水中雌激素的去除率达到99%以上。

附图说明

图1是本发明优选实施例电子束辐照水处理装置的结构示意图。

图2是本发明优选实施例去除水体中雌激素生物毒性及分析检测流程的示意图。

具体实施方式

本发明的优选实施例详述如下：

在本实施例中，参见图1和图2，一种电子束辐照水处理装置，包括电子束辐照反应装置、搅拌装置、沉淀池3和水质测试装置，电子束辐照反应装置由加速器反应器2和电子加速器4构成，电子加速器4设置于加速器反应器2的上方，直接向加速器反应器2内的污水水体辐照电子束流能量，加速器反应器2的两端分别设有进口管1和出水管，加速器反应器2的进水管1、加速器反应器2和沉淀池3通过水管连接形成直线管路系统，搅拌装置为曝气装置，曝气装置的出气端设置于加速器反应器2内对待处理水体进行暴起搅拌，在辐照时同时伴随有曝气翻腾发生，加速器反应器2的出口管与沉淀池3的集水管入口连通，沉淀池3的底部设有排污管出口7，废水中经辐照反应产生的聚合产物沉淀于沉淀池3的底部，经排污管出口7集中排出后进行收集处置，沉淀池3的上部设有溢流排出管6，溢流排出管6与水质测试装置的水体试样采集管连通，处理好的水由溢流排出管6溢流进入水质测试装置进行水质测试，沉淀池3还设有处理后的清水的排放管，处理后的清水经水质测试装置测试达到排放标准后，直接通过沉淀池3的排放管进行排放。

在本实施例中，参见图1和图2，水质测试装置由培养器、试剂盒和检测分析系统5组成，检测分析系统5为酶标仪，处理好的水由溢流排出管6进入培养器，与培养器中的发光菌共培养后，再流入试剂盒中，利用酶标仪对流入试剂盒中的水样的生物毒性进行测试。

参见图1和图2，利用本实施例电子束辐照水处理装置去除水体中雌激素生物毒性的方法，包括如下处理过程和步骤：针对含雌激素水浓度为2.2-3.3ng/L的废水，首先将含雌激素的水体均速通过电子加速器4辐照装置，电子加速器4加速电子的能量为0.9MeV，电子束流强度为11mA，处理时间为120秒，在辐照时同时伴随有曝气翻腾发生，辐照处理后的水经沉淀后得到处理后的清水，将处理后的清水与发光菌共培养，再加入试剂盒中，用酶标仪测试其生物毒性，当处理后的清水经检测分析系统5分析测试，其中雌激素去除率可达到99%以上，完全达到排放标准，可直接排出或回用。本实施例工艺和装置简单、操作方便，可工业化处理含雌激素的水，去除雌激素的生物毒性，特别适用于去除水体中药物的毒性。本实施例处理成本低，处理量较大，不需定期更换水处理装置构件，不易产生二次污染。

上面结合附图对本发明实施例进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明去除水体中雌激素生物毒性的方法及电子束辐照水处理装置的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。 

Claims (5)

1.一种去除水体中雌激素生物毒性的方法，其特征在于，包括如下处理过程和步骤：首先将含雌激素的水体均速通过电子加速器辐照装置，加速器加速电子的能量为0.7～0.9MeV，电子束流强度为9～11mA，处理时间为60～120秒，在辐照时同时伴随有曝气翻腾发生，辐照处理后的水经沉淀后得到处理后的清水，处理后的清水达到排放标准后，直接排出或回用。

2.根据权利要求1所述的有去除水体中雌激素生物毒性的方法，其特征在于：将处理后的清水与发光菌共培养，再加入试剂盒中，用酶标仪测试其生物毒性，来判断处理后的清水能否达到排放标准。

3.根据权利要求1或2所述的有去除水体中雌激素生物毒性的方法，其特征在于：待处理的含雌激素水浓度为2.2～3.3ng/L。

4.一种权利要求1或2所述的去除水体中雌激素生物毒性的方法的电子束辐照水处理装置，其特征在于：包括电子束辐照反应装置、搅拌装置、沉淀池（3）和水质测试装置，所述电子束辐照反应装置由加速器反应器（2）和电子加速器（4）构成，所述电子加速器（4）设置于所述加速器反应器（2）的上方，直接向所述加速器反应器（2）内的污水水体辐照电子束流能量，所述加速器反应器（2）的两端分别设有进口管（1）和出水管，所述加速器反应器（2）的进水管（1）、所述加速器反应器（2）和所述沉淀池（3）通过水管连接形成直线管路系统，所述搅拌装置为曝气装置，所述曝气装置的出气端设置于所述加速器反应器（2）内对待处理水体进行暴起搅拌，所述加速器反应器（2）的出口管与所述沉淀池（3）的集水管入口连通，所述沉淀池（3）的底部设有排污管出口（7），废水中经辐照反应产生的聚合产物沉淀于所述沉淀池（3）的底部，经排污管出口（7）集中排出后进行收集处置，所述沉淀池（3）的上部设有溢流排出管（6），所述溢流排出管（6）与水质测试装置的水体试样采集管连通，处理好的水由所述溢流排出管（6）溢流进入所述水质测试装置进行水质测试，所述沉淀池（3）还设有处理后的清水的排放管，处理后的清水经所述水质测试装置测试达到排放标准后，直接通过所述沉淀池（3）的排放管进行排放。

5.根据权利要求4所述的电子束辐照水处理装置，其特征在于：所述水质测试装置由培养器、试剂盒和检测分析系统（5）组成，所述检测分析系统（5）为酶标仪，处理好的水由所述溢流排出管（6）进入所述培养器，与培养器中的发光菌共培养后，再流入试剂盒中，利用所述酶标仪对流入试剂盒中的水样的生物毒性进行测试。

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