[发明专利]一种利用辐照降解水体中溴苯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用辐照降解水体中溴苯的方法，属废水处理技术领域。

背景技术

随着世界各国对进入环境中的难降解的持久性有机污染物((POPs)和持久性有毒物质(PTS)投入更多关注，开发一种降解有毒有机物的新技术就变得越来越迫切，将辐射应用于此类物质的处理就是在这种形势下产生的。

放射性原子衰变时放射出的γ射线具有相当强的贯穿力，工业上最常见的辐照源是放射性核素60Co和137Cs，用于水和污泥的处理。而高能电子束的可控性好，反应速率快，穿透力强，已在国内外实现了工业化应用。已有研究表明，高能电子束与γ射线对水体中化合物的作用并无显著区别。高能电子束和γ射线都能产生类似的活性中间体，最主要的区别在于钴源γ射线的剂量释放率相对较低。利用辐射技术对废水进行处理的研究已在国外进行了较长时间，研究表明γ射线和电子束对含重金属的废水，含酚废水、含氰废水、工业含蒽、醌染料废水均有很好的处理效果。对于γ射线和电子束辐照应用于水体的处理目前国内外相关报道较少。

高能电子束和γ射线进入水体发生的反应基本相同，当高能电子束或者γ射线进入水体后，在10^-7秒内与水分子发生如下反应生成各种活性物质：

H₂O＝＞e_aq^-(2.6)+H·(0.55)+OH·(2.7)+H₂(0.45)+H₂O₂(0.71)+H₃O⁺(2.6)

括号中的数字表示每吸收100eV的能量时，水中产生的各种自由基的数量。

辐照就是利用高能电子或者γ射线进入水体的瞬间与水分子反应产生活泼的自由基e_aq^-，OH·，H·等对废水进行处理。这些自由基e_aq^-，OH·，H·都是高活性物质，能迅速与水体中的有机物反应，从而达到降解转化有机物的目的。由于反应产生的e_aq^-和OH·数量基本相当，所以污染物的去除可以是氧化作用也可以是还原作用，这主要取决于污染物的浓度、化学结构和水质条件。OH·是典型的氧化剂，其标准氧化还原位高达2.80V，仅次于氟(2.87V)，是目前已知可在水处理中应用的最强的氧化剂，它作为反应的中间产物，可诱发后面的链反应，且OH·与水中绝大多数有机物的反应速度常数均在10⁸～10¹⁰M^-1·s^-1数量级范围，与有机物反应主要是加成作用和提氢反应。加成作用主要是和含有不饱和键的有机物，如含烯键和芳环的有机物。提氢反应主要是和饱和脂肪族化合物和许多不饱和化合物反应，如醛类和酮类有机物。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用辐照降解水体中溴苯的方法，也即提供一种高效节能的废水处理技术。

本发明一种利用辐照降解水体中溴苯的方法，其特征在于具有以下的过程和步骤：

a.取用含有一定浓度溴苯溶液的水体，调节其pH值，将其放置于传统常用的电子加速器产生的电子束下进行辐照处理；或者采用放射性原子衰变放射出的γ射线对含有溴苯的水体进行处理，即采用辐射源为放射性核素60Co或137Cs；辐照时，所述电子束的能量为1.6～2.0Mev，电子束流为1.0～1.2mA，辐照剂量率为0.35KGy/S，辐照剂量强度为6～14KGy；水体的pH值为4～10；处理后最终溴苯的降解率为99～99％。

所述的电子束辐照，其电子束的能量最合适的为1.8Mev，电子束流量最合适的为1.0mA，辐照剂量强度最合适的为14KGy；所述水体的pH值最适宜的为pH＝10。

目前对于溴苯的降解和脱溴国内外进行了大量研究，但还没有特别理想的方法。而辐照是唯一能够同时在水体系中产生浓度既高又近乎相等的强氧化剂和强还原剂的技术。