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發(fā)軔于原子能機(jī)構(gòu)的支助,中國電子束行業(yè)啟用世界上最大的廢水處理設(shè)施

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電子束輻射前(左)和后(右)廢水對比(照片來源:清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院)

日處理工業(yè)廢水3000萬升,世界上最大的電子束廢水處理設(shè)施本月在中國落成啟用。該處理過程建立在原子能機(jī)構(gòu)自2010年以來轉(zhuǎn)移的技術(shù)基礎(chǔ)上,每年將節(jié)省45億升淡水 — 足夠每年為10萬人解渴。??

位于中國南方的冠華針織廠是世界上最大的精梳紗進(jìn)口商,該廠使用電子束技術(shù)處理被工業(yè)染料殘留物污染的水;這些染料的分子太大,無法用細(xì)菌或化學(xué)物質(zhì)分解。通過利用電子束技術(shù),可以將廢水中這些長而復(fù)雜的分子分解,而處理后的水可以復(fù)用。

世界上最大生產(chǎn)國中國的紡織業(yè)使用過化學(xué)物質(zhì)來處理廢水。但隨著環(huán)保政策的加強(qiáng),他們開始轉(zhuǎn)向電子束技術(shù) — 一種高效、環(huán)保的廢水處理方法。

原子能機(jī)構(gòu)的輻射化學(xué)家BumSoo Han說:“通常情況下,這些廢水會通過產(chǎn)生二次廢物的化學(xué)過程進(jìn)行處理?!薄半娮邮幚硎且环N既環(huán)保又具成本效益的廢水處理方法,因為它節(jié)省了化學(xué)品的處理時間和成本,而且不會產(chǎn)生二次廢物?!?/p>

這一切始于2012年原子能機(jī)構(gòu)的一個技術(shù)合作項目,中國科學(xué)家通過該項目開發(fā)了一個用電子束處理廢水的方案。原子能機(jī)構(gòu)的支助包括:在其他國家的現(xiàn)有設(shè)施提供進(jìn)修;舉辦國家培訓(xùn)班;以及訪問專家提供咨詢,這些專家就項目發(fā)展提供指導(dǎo)。

?清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院教授何世俊(音)表示:“2013年我通過原子能機(jī)構(gòu)的資助參加了在匈牙利的一次進(jìn)修,”“在國際實驗室工作和參加培訓(xùn)班直接影響了我們現(xiàn)在所做的工作?!?/p>

技術(shù)人員在冠華針織廠監(jiān)控電子束廢水處理(照片來源:清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院)

2017年,位于上海西南300公里的金華市建成了一個試點設(shè)施,該設(shè)施每天可處理來自附近一家紡織廠的150萬升廢水。該示范項目啟動兩年后,冠華針織廠開始建設(shè)一座商業(yè)廢水處理廠。這座新廢水處理廠由中國廣核集團(tuán)有限公司下屬的中廣核核技術(shù)發(fā)展股份有限公司(中廣核技)承建,通過七臺電子加速器的運行,每天處理超過3000萬升廢水?!巴ㄟ^此種運行產(chǎn)生的超過70%的廢水可以在工廠中復(fù)用,而以前的復(fù)用率是50%。這意味著該廠運行所需的直接來自附近河流的水減少了,每年可節(jié)約45億升水,”中廣核技總經(jīng)理胡冬明說。

該項目的成功已被中國其他行業(yè)廣泛分享,以應(yīng)用該技術(shù)處理由于人口增長和工農(nóng)業(yè)發(fā)展日益增多的廢水?!爸袊写罅康膹U水排放,用常規(guī)技術(shù)很難處理這些廢水。但有了電子束,我們可以大大提高排放水的循環(huán)利用率,”他說。其他示范項目正在新疆、湖北和廣西等省區(qū)展開。他說:“我們正致力于將電子束技術(shù)應(yīng)用于中國的不同行業(yè)?!?/p>

運作過程探秘

紡織工業(yè)消耗大量的水和化學(xué)物質(zhì),如染料、淀粉、酸、鹽和洗滌劑,這些物質(zhì)在生產(chǎn)過程中被排放?!袄秒娮邮夹g(shù)的輻射工藝可以分解廢水中的大量污染物,并去除這些復(fù)雜的污染物,”Han說。在這個過程中,電子加速器產(chǎn)生的電子束能夠電離水分子,從而產(chǎn)生活性自由基,與廢水中發(fā)現(xiàn)的有害有機(jī)污染物發(fā)生反應(yīng)。這些污染物隨后降解并變成更簡單的化學(xué)形式,更容易通過傳統(tǒng)方法進(jìn)行處理。

負(fù)責(zé)原子能機(jī)構(gòu)與中國技術(shù)合作項目的Gashaw Wolde說:“該項目是原子能機(jī)構(gòu)技術(shù)合作和協(xié)調(diào)研究計劃提供的少量種子支持如何促進(jìn)一個國家一個可持續(xù)產(chǎn)業(yè)的興起的顯著例子?!薄捌浣Y(jié)果是顯然在全國范圍內(nèi)都具有社會經(jīng)濟(jì)影響的更清潔、更高效的工業(yè)過程?!?/p>

技術(shù)人員在冠華針織廠監(jiān)控電子束廢水處理(照片來源:清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院)

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