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中国开设亚洲首家利用电子束技术处理医疗废水的设施

2021-08-12 11:48     来源:IAEA     电子束辐照国际原子能机构中国

技术人员操作电子加速器,产生高能电子束与 DNA/RNA 分子或微生物细胞发生反应。(图片:中国国家原子能机构)

亚洲首个使用电子束(EB)技术的医疗废水处理示范设施今年在中国开始运营。清华大学核与新能源技术研究所(INET)教授何世军说:“这是第一个中试规模(每天 400 立方米)的EB 用于医疗废水处理的示范。” 该设施位于湖北省,对医疗废水进行消毒和分解抗生素,无需添加消毒剂或产生二次污染。这一里程碑建立在原子能机构大约十年前开始的研究和技术合作的基础上。“国际原子能机构在中国的 EB 申请方面发挥了非常重要的作用,”何教授说。该设施于 5 月启用。

自 2010 年以来,IAEA 支持了一个协调研究项目和一个技术合作项目,重点关注应用于工业废水处理的 EB 技术。“EB 技术在医疗废水处理中的进一步应用表明中国的持续进步以及 IAEA 转让核技术以解决发展优先事项所产生的切实社会经济和环境影响,”国际原子能机构亚洲及太平洋技术合作科负责人加肖•沃尔德说。

电子束技术的优势

传统的水处理技术包括过滤、化学和生物处理。“传统的医疗废水处理工艺是在废水中加入化学消毒剂,如次氯酸钠,杀死微生物。但容易产生化学试剂残留,废水中残留的抗生素无法降解。”西苑医院院长刘振伟说。以电子束和伽马辐射等先进氧化/还原过程为基础的核技术已成为消除微污染物的替代解决方案。

中国国家原子能机构(CAEA)与清华大学和中国广核集团公司的专家合作,在中国首次成功地将电子束辐照技术与医疗灭菌过程相结合。联合研究团队开发了应用 EB 技术的设备,配备了专门用于辐照医疗废水的新型自屏蔽电子加速器。还建立了检测病毒(包括导致 COVID-19 的病毒)的新方法。

“废水含量,包括污染和病毒的类型,因医院而异,需要特定的处理技术和参数才能满足国家标准,”国际原子能机构放射性同位素产品和辐射技术处处长朱奥 · 奥索 · 朱尼尔说. “用于医疗废水处理的 EB 技术不需要大量的能量输入或任何蒸汽或化学品需求,并且通过使用该技术避免了危险物质运输中涉及的并发症,从而最大限度地减少了对健康和环境的负面影响。 ”

电子加速器产生高能 EB 以与 DNA/RNA 分子或微生物细胞发生反应。该反应阻碍微生物生长并杀死病毒和病原菌。他说,处理后的废水质量超过了中国传染病医院处理废水的标准,这对公共卫生意义重大,因为处理设施靠近中国南水北调工程的主要水库。


一种新型自屏蔽电子加速器用于辐照医疗废水。(图片:中国国家原子能机构)从工业废水到医疗废水处理

最新的涉及 EB 技术的示范设施源于多年的持续进展,可追溯到 2010 年,当时 IAEA 开始转让处理工业废水的相关技术和专门知识。2012 年,通过 IAEA 技术合作项目,包括清华大学教授在内的中国科学家开发了一项利用 EB 技术处理废水的计划。原子能机构支持其他国家现有设施的进修、国家培训课程和访问专家,他们为项目开发提供指导。

2017 年,中国首家采用 EB 处理工业废水的设施落成,去年,中国开设了世界上最大的采用 EB 技术的废水处理设施,日处理能力为 3000 万升工业废水。

“核技术在世界范围内广泛应用于工业、农业、医疗卫生和环境保护,”中国原子能委员会副主席张建华说。“在中国,它仍然是一个刚刚起步的新兴产业,它有很大的潜力为社会和经济发展做出贡献,也为中国和世界公共卫生创造更美好的未来。”


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