核技术在环境领域中的应用.ppt

 核技术在环境中的应用 ;核技术的应用领域 ;核技术在环境中的应用;辐射技术(物质发出射线的现象称为辐射) 包括电离辐射（能够引起物质电离的辐射，包括能量高于50eV的电磁波、高能荷电粒子和裂变中子）和非电离辐射。绝大多数电离辐射是由核反应堆、加速器以及放射性同位素源产生的。;电离辐射降解机理 ;辐射处理的射线及装置;我国的10MeV直线感应加速器;一、废气处理 ;电子束辐照烟气脱硫脱硝工业化试验装置工艺流程简图;电子束辐照法;二、废水处理;自1987年起，奥地利研究中心一直进行着用电子束辐照从饮用水中去除氯乙烯的研究。位于维也纳南的Mitlerdorfer Senke是欧洲最大的地下水源，但是大部分地下水含四氯乙烯，奥地利在该地区建立了世界第一个臭氧-电子束结合的商用处理站，用于净化地下水，使它可以作为饮用水； 前苏联利用辐射技术净化废水在沃罗涅日市的Voronezh合成橡胶厂已得到工业应用，辐射装置有两条生产线，分别装备ELV型电子加速器(能量0.7~1.0MeV，功率50kW)，处理橡胶加工废水中的难降解物质， 电子束辐照处理后废水中的污染物得到初步降解，其可生化性显著提高。再结合生物化学法处理，得到了很好的效果。 前苏联还曾建成一座辐射处理试验厂，用于抗菌素工厂的废水处理，其废水日处理量达到15000m3，经处理的废水各项指标皆优于常规处理法。 巴西于1996年开始研究用电子加速器处理饮用水和污水，在巴西原子能研究所建立了一套大规模电子加速器水处理的示范装置，主要用于生活污水的消毒，工业废水中染料、苯酚、油和脂的分解及饮用水中三卤甲烷的去除； 韩国三星HeavyIndustries(SHI)与俄罗斯物化所合作，建立了一套电子束处理废水装置，处理大丘染化工业公司的印染废水，处理量为每天1000m3。此外，韩国还建成了造纸废水再循环的电子束处理商用示范装置， 匈牙利、加拿大等国也都建有类似的水处理试验工厂。 我国的辐射研究和辐射应用事业始于二十世纪中叶，利用核辐射技术对环境废物处理已有近三十年的发展历史，上海交通大学、中国科学院上海应用物理研究所等单位都曾经进行过电子束辐照处理难降解有机废水的研究。 ;废水辐照处理的功能 ;辐照去除有机污染物;辐照杀菌;饮用水的消毒;辐照去除无机污染物;辐照去除无机污染物;辐射技术与其他废水处理技术联用;辐射-微生物处理法必须在有充分溶解氧的情况下进行，辐射处理含有溶解氧的有机污染废水时，可以使若干难于被微生物降解的有机污染物成为具有 -OH、-CO、-CHO、-COOH等官能团的容易被微生物分解的氧化物。 所需的照射剂量小于单独使用照射时的三分之一。 辐射-微生物处理法对于含酚、氯化苯酚、木质素、腐殖酸等有机物的水溶液十分有效。 ;活性炭——吸附有机污染物质——吸附能力下降——吸附能力完全丧失——“饱和炭”。 采用吸附浓集与辐射联合处理，可以提高处理效率。 途径1：活性炭吸附的同时进行辐照，可以在吸附的同时不断地将活性碳表面上的污染物分解，从而提高处理效率。 途径2：活性炭先进行吸附处理，然后用辐射技术再生用过的活性炭，实现循环利用。;在某些情况下，辐照后可以选用适当的絮凝剂处理，清除沉淀组分. 在不含氧(少量氧)条件下对有机污染物进行辐照，可以使其中的溶解性高分子有机物的水溶性下降。从而易于用凝聚沉淀法除去。 辐照-絮凝处理也可以减少需要照射的剂量。对于用作表面活性剂的聚乙二醇辛基苯基醚和用作聚合剂的聚乙烯醇等辐照后采用沉淀处理都很有效。;编号;臭氧的氧化选择性很强，对只含有饱和键的有机化合物几乎不起反应，例如，乙二醇基本上不能被臭氧氧化。对带有不饱和键的有机物及-OH、=NH、-NH2 官能团均易于反应。 1. 既能使水漂白，又能大大降低溶解有机碳(DOC) 。 O3处理废水，先与水分解产生羟基自由基·OH，然后通过这些·OH自由基与有机污染物分子反应，当采用辐射-臭氧作联合处理时，除产生·OH自由基外，还产生水合电子eaq-、氢自由基·H等其他活性粒子，使有机物发生连锁氧化反应。 2. 与辐射法单独处理相比的优点是，即使是浓度很低的有机物也能得到有效地去除。 ;辐射处理废水的影响因素 ;三、固体废弃物处理 ;废塑料;废塑料;废橡胶 ;废橡胶 ;废橡胶 ;纤维素 ;纤维素 ;医疗废物和港口垃圾 ;污 泥 ;辐射处理污泥 ;世界第一个污泥辐照厂——格梭布尔拉治处理厂（Geiselbullach Treatment Plant），1973年建在德国慕尼黑东10 k m处，60Co源，1983年补充安装137Cs辐射源。;利用辐射技术治理“三废”，可以改善人类生存环境。 核能作为一种清洁能源，能够明显减少有害气体的排放，从而有效地保护环境。 核能和核技术必将