去除水體中雌激素生物毒性的方法及電子束輻照水處理裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種去除水體中雌激素生物毒性的方法，包括如下處理過程和步驟：首先將含雌激素的水體均速通過電子加速器輻照裝置，加速器加速電子的能量為0.7～0.9MeV，電子束流強度為9～11mA，處理時間為60～120秒，在輻照時同時伴隨有曝氣翻騰發生，輻照處理后的水經沉淀后得到處理后的清水，處理后的清水達到排放標準后，直接排出或回用。本發明還公開了一種電子束輻照水處理裝置，包括電子束輻照反應裝置、攪拌裝置、沉淀池和水質測試裝置。本發明能進行工業化處理含雌激素的水，去除雌激素的生物毒性，特別適用于去除水體中藥物的毒性，處理量大，成本低，既可獲得較優的效果還可有利于環境保護。
【專利說明】去除水體中雌激素生物毒性的方法及電子束輻照水處理裝
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種水處理工藝和裝置，特別是涉及一種輻照水處理工藝和裝置，用于含有雌激素生物毒性的污水處理，應用于屬核技術應用、水處理及環境保護【技術領域】。
【背景技術】
[0002]含雌激素的水是在生活、醫療及養殖業過程中排放的水，其主要特點是:
1、在生活、醫療及養殖業過程中會應用雌激素類藥物。已有的研究表明，這類物質大量殘留在水環境中。由于他們有著化學激素相似的生物學特性一破壞人體的內分泌系統，主要影響人體激素平衡。因此，這給人們的生命健康和生態環境造成了巨大的負面影響。
[0003]2、雌激素例如雙烯雌酚在天然水體中的濃度為2.2-3.3ng/L，為一種持久性有機污染物。在自然環境中無法降解。
[0004]3、雌激素在天然水體中，會對魚類和其他野生動物產生生物毒性。已有的研究顯示人類男性如果飲用含有雙烯雌酚的水會提高其前列腺癌、乳腺癌的患病幾率。
[0005]目前去除水體中雌激素生物毒性的方法基本上分為兩類:
1、采用A/ο法， 即缺氧/好氧相結合的方法處理含雌激素的水。這種方法處理成本低，但是由于雌激素不易被生物降解，構建這種設備不能有效去除水中雌激素的生物毒性。
[0006]2.、采用活性炭吸附法處理含雌激素的水。這種方法處理能夠把磁性激素從水中吸附到活性碳表面，但是不能去除該類物質的毒性，并且處理成本高，量較小，需要定期更換吸附劑，易產生二次污染。
[0007]3、采用膜處理技術處理含雌激素的水。這種方法截留水體中痕量雌激素，但是不能去除該類物質的毒性，并且膜易堵塞，需要定期更換，處理成本高，量較小。
[0008]4、用紫外臭氧高級氧化法處理含雌激素的水。這種方法去毒效果明顯，但是紫外臭氧高級氧化法對雌激素的去除及礦化能力有限，并且處理量小。
【發明內容】
[0009]為了解決現有技術問題，本發明的目的在于克服已有技術存在的不足，提供一種去除水體中雌激素生物毒性的方法及電子束輻照水處理裝置，能進行工業化處理含雌激素的水，去除雌激素的生物毒性，特別適用于去除水體中藥物的毒性，處理量大，成本低，既可獲得較優的效果還可有利于環境保護。
[0010]為達到上述發明創造目的，本發明采用下述技術方案:
一種去除水體中雌激素生物毒性的方法，包括如下處理過程和步驟:首先將含雌激素的水體均速通過電子加速器輻照裝置，加速器加速電子的能量為0.7~0.9MeV,電子束流強度為9~11mA，處理時間為60~120秒，在輻照時同時伴隨有曝氣翻騰發生，輻照處理后的水經沉淀后得到處理后的清水，處理后的清水達到排放標準后，直接排出或回用。
[0011]作為本發明優選的技術方案，將處理后的清水與發光菌共培養，再加入試劑盒中，用酶標儀測試其生物毒性，來判斷處理后的清水能否達到排放標準。
[0012]本發明上述技術方案尤其適用于含雌激素濃度為2.2~3.3ng/L的廢水的處理。
[0013]本發明去除水體中雌激素生物毒性的方法的電子束輻照水處理裝置，包括電子束輻照反應裝置、攪拌裝置、沉淀池和水質測試裝置，電子束輻照反應裝置由加速器反應器和電子加速器構成，電子加速器設置于加速器反應器的上方，直接向加速器反應器內的污水水體輻照電子束流能量，加速器反應器的兩端分別設有進口管和出水管，加速器反應器的進水管、加速器反應器和沉淀池通過水管連接形成直線管路系統，攪拌裝置為曝氣裝置，曝氣裝置的出氣端設置于加速器反應器內對待處理水體進行暴起攪拌，加速器反應器的出口管與沉淀池的集水管入口連通，沉淀池的底部設有排污管出口，廢水中經輻照反應產生的聚合產物沉淀于沉淀池的底部，經排污管出口集中排出后進行收集處置，沉淀池的上部設有溢流排出管，溢流排出管與水質測試裝置的水體試樣采集管連通，處理好的水由溢流排出管溢流進入水質測試裝置進行水質測試，沉淀池還設有處理后的清水的排放管，處理后的清水經水質測試裝置測試達到排放標準后，直接通過沉淀池的排放管進行排放。
[0014]作為本發明電子束輻照水處理裝置的上述技術方案，其水質測試裝置由培養器、試劑盒和檢測分析系統組成，檢測分析系統為酶標儀，處理好的水由溢流排出管進入培養器，與培養器中的發光菌共培養后，再流入試劑盒中，利用酶標儀對流入試劑盒中的水樣的生物毒性進行測試。
[0015]本發明技術原理:
采用本發明去除水體中雌激素生物毒性的方法，電子束是由電子加速器產生的高能電磁輻射，通過控制電子束的能量可使電子的穿透力達到使用要求。電離輻射使水分解產生羥基自由基、氫自由 基和水合電子，它們與雙烯雌酚發生氧化反應而起到去除雌激素毒性的目的。同時把處理后的水與細菌等共培養，加入試劑盒中，用酶標儀測試其生物毒性。
[0016]本發明與現有技術相比較，具有如下顯而易見的突出實質性特點和顯著優點:
本發明工藝簡單、操作方便，可工業化處理含雌激素的水，去除雌激素的生物毒性，特別適用于去除水體中藥物的毒性，對于大多數含有雌激素生物毒性的污水進行處理時，能使水中雌激素的去除率達到99%以上。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明優選實施例電子束輻照水處理裝置的結構示意圖。
[0018]圖2是本發明優選實施例去除水體中雌激素生物毒性及分析檢測流程的示意圖。
【具體實施方式】
[0019]本發明的優選實施例詳述如下:
在本實施例中，參見圖1和圖2，一種電子束輻照水處理裝置，包括電子束輻照反應裝置、攪拌裝置、沉淀池3和水質測試裝置，電子束輻照反應裝置由加速器反應器2和電子加速器4構成，電子加速器4設置于加速器反應器2的上方，直接向加速器反應器2內的污水水體輻照電子束流能量，加速器反應器2的兩端分別設有進口管I和出水管，加速器反應器2的進水管1、加速器反應器2和沉淀池3通過水管連接形成直線管路系統，攪拌裝置為曝氣裝置，曝氣裝置的出氣端設置于加速器反應器2內對待處理水體進行暴起攪拌，在輻照時同時伴隨有曝氣翻騰發生，加速器反應器2的出口管與沉淀池3的集水管入口連通，沉淀池3的底部設有排污管出口 7，廢水中經輻照反應產生的聚合產物沉淀于沉淀池3的底部，經排污管出口 7集中排出后進行收集處置，沉淀池3的上部設有溢流排出管6，溢流排出管6與水質測試裝置的水體試樣采集管連通，處理好的水由溢流排出管6溢流進入水質測試裝置進行水質測試，沉淀池3還設有處理后的清水的排放管，處理后的清水經水質測試裝置測試達到排放標準后，直接通過沉淀池3的排放管進行排放。
[0020]在本實施例中，參見圖1和圖2，水質測試裝置由培養器、試劑盒和檢測分析系統5組成，檢測分析系統5為酶標儀，處理好的水由溢流排出管6進入培養器，與培養器中的發光菌共培養后，再流入試劑盒中，利用酶標儀對流入試劑盒中的水樣的生物毒性進行測試。
[0021]參見圖1和圖2，利用本實施例電子束輻照水處理裝置去除水體中雌激素生物毒性的方法，包括如下處理過程和步驟:針對含雌激素水濃度為2.2-3.3ng/L的廢水，首先將含雌激素的水體均速通過電子加速器4輻照裝置，電子加速器4加速電子的能量為0.9MeV,電子束流強度為11mA，處理時間為120秒，在輻照時同時伴隨有曝氣翻騰發生，輻照處理后的水經沉淀后得到處理后的清水，將處理后的清水與發光菌共培養，再加入試劑盒中，用酶標儀測試其生物毒性，當處理后的清水經檢測分析系統5分析測試，其中雌激素去除率可達到99%以上，完全達到排放標準，可直接排出或回用。本實施例工藝和裝置簡單、操作方便,可工業化處理含雌激素的水,去除雌激素的生物毒性,特別適用于去除水體中藥物的毒性。本實施例處理成本低，處理量較大，不需定期更換水處理裝置構件，不易產生二次污染。
[0022]上面結合附圖對本發明實施例進行了說明，但本發明不限于上述實施例，還可以根據本發明的發明創造的目的做出多種變化，凡依據本發明技術方案的精神實質和原理下做的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，只要符合本發明的發明目的，只要不背離本發明去除水體中雌激素生物毒性的方法及電子束輻照水處理裝置的技術原理和發明構思，都屬于本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種去除水體中雌激素生物毒性的方法，其特征在于，包括如下處理過程和步驟:首先將含雌激素的水體均速通過電子加速器輻照裝置，加速器加速電子的能量為0.7~0.9MeV，電子束流強度為9~11mA，處理時間為60~120秒，在輻照時同時伴隨有曝氣翻騰發生，輻照處理后的水經沉淀后得到處理后的清水，處理后的清水達到排放標準后，直接排出或回用。
2.根據權利要求1所述的有去除水體中雌激素生物毒性的方法，其特征在于:將處理后的清水與發光菌共培養，再加入試劑盒中，用酶標儀測試其生物毒性，來判斷處理后的清水能否達到排放標準。
3.根據權利要求1或2所述的有去除水體中雌激素生物毒性的方法，其特征在于:待處理的含雌激素水濃度為2.2~3.3ng/L。
4.一種權利要求1或2所述的去除水體中雌激素生物毒性的方法的電子束輻照水處理裝置，其特征在于:包括電子束輻照反應裝置、攪拌裝置、沉淀池(3)和水質測試裝置，所述電子束輻照反應裝置由加速器反應器(2)和電子加速器(4)構成，所述電子加速器(4)設置于所述加速器反應器(2)的上方，直接向所述加速器反應器(2)內的污水水體輻照電子束流能量，所述加速器反應器(2 )的兩端分別設有進口管(I)和出水管，所述加速器反應器(2 )的進水管(I)、所述加速器反應器(2 )和所述沉淀池(3 )通過水管連接形成直線管路系統，所述攪拌裝置為曝氣裝置，所述曝氣裝置的出氣端設置于所述加速器反應器(2)內對待處理水體進行暴起攪拌，所述加速器反應器(2)的出口管與所述沉淀池(3)的集水管入口連通，所述沉淀池(3)的底部設有排污管出口(7)，廢水中經輻照反應產生的聚合產物沉淀于所述沉淀池(3)的底部，經排污管出口(7)集中排出后進行收集處置，所述沉淀池(3)的上部設有溢流排出管(6)，所述溢流排出管(6)與水質測試裝置的水體試樣采集管連通，處理好的水由所述溢流排 出管(6)溢流進入所述水質測試裝置進行水質測試，所述沉淀池(3)還設有處理后的清水的排放管，處理后的清水經所述水質測試裝置測試達到排放標準后，直接通過所述沉淀池(3)的排放管進行排放。
5.根據權利要求4所述的電子束輻照水處理裝置，其特征在于:所述水質測試裝置由培養器、試劑盒和檢測分析系統(5)組成，所述檢測分析系統(5)為酶標儀，處理好的水由所述溢流排出管(6)進入所述培養器，與培養器中的發光菌共培養后，再流入試劑盒中，利用所述酶標儀對流入試劑盒中的水樣的生物毒性進行測試。
【文檔編號】G01N33/50GK103754981SQ201410001540
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月2日 優先權日:2014年1月2日
【發明者】吳明紅, 施文彥, 袁鵬, 沈鑫豪, 徐奔拓, 何翔欣, 徐剛, 馬靜, 鄧小勇, 楊明 申請人:上海大學
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