專利名稱：一種利用輻照降解水體中四溴雙酚a的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及污染物處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及ー種利用電子束射線進(jìn)行輻照降解的方法。
背景技術(shù)：
目前，針對(duì)難降解有機(jī)鹵素污染物的處理方法主要有熱處理方法，如高溫焚燒、等離子體、高溫熔融、水泥窯共處置；其余為非焚燒處理技術(shù)，如機(jī)械化學(xué)法、堿金屬還原法、生物處理法、氣相還原法等。上述難降解有機(jī)鹵素舉例來(lái)說(shuō)可以是四溴雙酚A(TBBPA)，化學(xué)名為4，4’-(l-甲基亞こ基)雙(2，6-ニ溴)苯酚，是目前世界上產(chǎn)量和用量最大的溴系阻燃劑，被廣泛用作反應(yīng)型阻燃劑溴化環(huán)氧樹脂中間體、溴代聚碳酸酯等的制造中，由于TBBPA化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在環(huán)境介質(zhì)中有很高的持久性，同時(shí)易于在生物體內(nèi)富集，對(duì)藻類、軟體動(dòng)物、甲殼動(dòng)物和魚體有明顯的毒性作用，被認(rèn)為是ー種類似于持久性有機(jī)污染物 (POPs)的潛在內(nèi)分泌干擾物，現(xiàn)已在水、沉積物、土壌、大氣環(huán)境以及生物體內(nèi)檢出，其潛在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)危害性不容忽視。而上述所提到的熱處理方法由于反應(yīng)都需要經(jīng)過(guò)20(Γ800攝氏度的階段，因此能否有效地控制反應(yīng)過(guò)程副產(chǎn)物——ニ噁英，并保證尾氣排放的DEQ大于99. 9999%是其技術(shù)優(yōu)劣關(guān)鍵因素，也是決定起成本的重要因素。對(duì)于非焚燒技術(shù)，機(jī)械物理化學(xué)方法雖然能耗較低，但處理后的去除率還不太理想(一般廢物中有機(jī)鹵素含量為100個(gè)ppm，處理兩個(gè)小吋，去除率在97%左右)，且每次處理的量有限，不適用于液體廢物。生物方法的處理成本也較低，但其僅適用于低濃度的污染物，處理時(shí)間長(zhǎng)而且環(huán)境溫濕度、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量、光照等外界因素對(duì)去除率很大，特異性的微生物菌株需要經(jīng)過(guò)特別培育，因此在推廣使用上還有一定的困難。由此可見，現(xiàn)有技術(shù)方案中缺乏高效處理難降解有機(jī)鹵素的方法，現(xiàn)有的エ藝處理流程和效果并不理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種利用電子束射線進(jìn)行輻照降解的方法，能夠高效輻照降解廢水中的難降解有機(jī)鹵素，從而減小其環(huán)境危害，且具有處理速度快，處理效果好的優(yōu)點(diǎn)。ー種利用電子束射線進(jìn)行輻照降解的方法，所述方法包括向含有難降解有機(jī)鹵素的廢液中加入帶有羥基的有機(jī)溶劑；向廢液中通入空氣或氮?dú)庵敝恋竭_(dá)飽和狀態(tài)；向廢液中添加石灰，調(diào)節(jié)廢液pH值為堿性，并靜置沉淀；從沉淀后的廢液中分離出清液，并采用高能量大功率的輻照加工用電子加速器輻照降解該難降解有機(jī)鹵素，或者采用放射性原子衰變放射出的Y射線對(duì)含有該難降解有機(jī)鹵素的液體進(jìn)行處理。
所述帶有羥基的有機(jī)溶劑包括甲醇和/或こ醇。所述難降解有機(jī)鹵素包括四溴雙酚A。所述放射性原子衰變的輻射源包括放射性核素6tlCo或137Cs。由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，所述降解方法首先向含有難降解有機(jī)鹵素的廢液中加入帶有羥基的有機(jī)溶劑；向廢液中通入空氣或氮?dú)庵敝恋竭_(dá)飽和狀態(tài)；向廢液中添加石灰，調(diào)節(jié)廢液PH值為堿性，并靜置沉淀；然后從沉淀后的廢液中分離出清液，并采用高能量大功率的輻照加工用電子加速器輻照降解該難降解有機(jī)鹵素，或者采用放射性原子衰變放射出的Y射線對(duì)含有該難降解有機(jī)鹵素的液體進(jìn)行處理。通過(guò)該方法就能夠高效輻照降解廢水中的難降解有機(jī)鹵素，從而減小其環(huán)境危害，且具有處理速度快，處理效果好的優(yōu)點(diǎn)。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。圖I為本發(fā)明實(shí)施例提供的利用電子束射線進(jìn)行輻照降解的方法流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。采用電子束輻照降解有機(jī)鹵素的作用機(jī)理是體系中的水分子受到電子束的照射而瞬間產(chǎn)生大量的高活性化學(xué)物質(zhì)，這主要包括水合自由電子、羥基自由基、氫自由基等，他們與廢液水體中的污染物分子發(fā)生一系列的加成、取代、電子轉(zhuǎn)移、斷鍵等各式反應(yīng)，使體系中的難降解有機(jī)鹵素分解成低毒性或者無(wú)毒的小分子物質(zhì)，甚至徹底礦化成CO2和H2O0下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)ー步地詳細(xì)描述，如圖I所示為本發(fā)明實(shí)施例提供的利用電子束射線進(jìn)行輻照降解的方法流程示意圖，所述方法包括步驟11 :向含有難降解有機(jī)鹵素的廢液中加入帶有羥基的有機(jī)溶劑，其在電子束的照射下可先期產(chǎn)生大量的高活性化學(xué)物質(zhì)。在該步驟中，所述帶有羥基的有機(jī)溶劑具體可以包括甲醇和/或こ醇，也可以為其他帶有羥基的有機(jī)溶剤。所述難降解有機(jī)鹵素可以是四溴雙酚A (TBBPA);當(dāng)然也可以是其他類似難降解的有機(jī)鹵素。步驟12 向廢液中通入空氣或氮?dú)庵敝恋竭_(dá)飽和狀態(tài)。通過(guò)該步驟，可以盡可能的排除廢水中的氧氣，有利于TBBPA的還原脫溴。步驟13 向廢液中添加石灰，調(diào)節(jié)廢液pH值為堿性，并靜置沉淀。在堿性環(huán)境下，TBBPA大部分以陰離子形式存在，溶解度激増，水合電子和氫原子更容易與TBBPA接觸反應(yīng)，因此TBBPA的降解效率和降解速度有了大幅度的提高。步驟14 :從沉淀后的廢液中分離出清液，并采用電子束輻照降解該難降解有機(jī)鹵素。在該步驟中，從沉淀后的廢液中分離出清液后，可以采用高能量大功率的輻照加エ用電子加速器輻照降解該難降解有機(jī)鹵素，或者是采用放射性原子衰變放射出的Y射線對(duì)含有該難降解有機(jī)鹵素的液體進(jìn)行處理。這里，所述放射性原子衰變的輻射源包括放射性核素6tlCo或137Cs。
上述高能量大功率的輻照加工用電子加速器一般為高能量(lOMeV)、大功率(3Kw以上)的輻照加工用電子加速器。下面以具體的實(shí)例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，本實(shí)例中以電子束輻照降解甲醇-水溶液中的四溴雙酚A (TBBPA)為例首先在初始濃度為20mg/L，電子束輻照劑量為15千戈瑞(KGy)下，難降解有機(jī)鹵素TBBPA可達(dá)到完全去除。在IOKGy輻照劑量下，以氧氣飽和的TBBPA溶液只有65%發(fā)生降解，而以空氣和氮?dú)怙柡偷沫h(huán)境下，在IOKGy的劑量下TBBPA降解效率分別達(dá)到91. 6%和95. 4%。在pH=3時(shí)，TBBPA相對(duì)濃度值變化非常平緩，降解明顯受到抑制，在20KGy的輻照劑量下有超過(guò)80%的TBBPA未被降解；而在pH=12吋，只需8KGy的輻照劑量，TBBPA就可以
降解完全。由此從上述過(guò)程來(lái)看，溶液中通入氮?dú)饣蛘哒{(diào)高溶液pH值，能有效的提高難降解有機(jī)鹵素TBBPA的降解效率，其中pH值對(duì)TBBPA的降解效果影響顯著。具體見下表所示
權(quán)利要求
1.一種利用電子束射線進(jìn)行輻照降解的方法，其特征在于，所述方法包括 向含有難降解有機(jī)鹵素的廢液中加入帶有羥基的有機(jī)溶劑； 向廢液中通入空氣或氮?dú)庵敝恋竭_(dá)飽和狀態(tài)； 向廢液中添加石灰，調(diào)節(jié)廢液PH值為堿性，并靜置沉淀； 從沉淀后的廢液中分離出清液，并采用高能量大功率的輻照加工用電子加速器輻照降解該難降解有機(jī)鹵素，或者采用放射性原子衰變放射出的Y射線對(duì)含有該難降解有機(jī)鹵素的液體進(jìn)行處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用電子束射線進(jìn)行輻照降解的方法，其特征在于，所述帶有羥基的有機(jī)溶劑包括甲醇和/或乙醇。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用電子束射線進(jìn)行輻照降解的方法，其特征在于，所述難降解有機(jī)鹵素包括四溴雙酚A。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用電子束射線進(jìn)行輻照降解的方法，其特征在于，所述放射性原子衰變的輻射源包括放射性核素6tlCo或137Cs。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種利用電子束射線進(jìn)行輻照降解的方法。所述降解方法首先向含有難降解有機(jī)鹵素的廢液中加入帶有羥基的有機(jī)溶劑；向廢液中通入空氣或氮?dú)庵敝恋竭_(dá)飽和狀態(tài)；向廢液中添加石灰，調(diào)節(jié)廢液pH值為堿性，并靜置沉淀；然后從沉淀后的廢液中分離出清液，并采用高能量大功率的輻照加工用電子加速器輻照降解該難降解有機(jī)鹵素，或者采用放射性原子衰變放射出的γ射線對(duì)含有該難降解有機(jī)鹵素的液體進(jìn)行處理。通過(guò)該方法就能夠高效輻照降解廢水中的難降解有機(jī)鹵素，從而減小其環(huán)境危害，且具有處理速度快，處理效果好的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C02F1/30GK102730789SQ20121024667
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月16日
發(fā)明者張曉萌, 徐殿斗, 李 杰, 楊國(guó)勝, 馬玲玲 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所