1 電離輻照技術的研究進程

20世紀50年代相關學者開始將電離輻照技術應用到環境保護領域中，到了60年代拓展到了水與廢水的凈化領域，到80年代加大了工業廢水和受污染地表水的實驗研究。目前，我國的電離輻照技術比較相對成熟了，電離輻照技術在廢水處理和水資源凈化中較為廣泛。電離輻照對水物質的作用有兩種：第一種是直接作用，直接對水中污染物和生物體分子進行電離輻照，通過吸收輻照能量去除水中污染物或導致生物體損傷;第二種是間接作用，電離輻照技術先與水分子作用，產生水合電子(eap-)、氫原子(H-1)和羥基自由基(?OH)，然后與水中的有機、無機污染物發生分子作用或生物分子作用，去除污染物，凈化水體[1]。在廢水處理中使用電離輻照技術主要以間接作用為主，廢水受到輻照時會產生化學效應(污染物受到輻照分解)、生物學效應(滅菌殺毒作用)、物理化學效應(膠體變性作用)。輻照技術不僅用于廢水處理領域，還應用于煙氣脫硫脫硝、去除揮發性有機物、處理污泥、水資源消毒等方面，具有很好的應用效果。

2 電離輻照技術的基礎原理

電離輻照技術在廢水處理中的輻照源主要是高能電子加速器產生的電子束和γ射線輻照源。電子加速器是一種利用電磁場加速帶電粒子得到高能射線的裝置，γ射線輻照源包括60Co、137Cs，60Co的半衰期為5.25年，137Cs的半衰期為30.3年。雖然137Cs的半衰期較長，但是射線利用率低，所以常用60Co源。電離輻照技術可以利用高能射線與污染物直接作用降解水中的污染物，也可以使水分子疏導高能輻射后產生的活性粒子(如?OH、eap-等)與污染物間接作用[2]。在實際應用中環境治理人員以間接作用為主，水分子受到高能輻射后會得到以下反應式：

H2O—(2.7)eap-+(2.8)?OH+(0.55)?OH+(0.45)H2+(0.7)H2O2+(2.7)H+括號中的數值是在PH為6～8時生成的活性粒子的輻射化學產率G值(μmol?j-1)，G值是輻射化學的概念。另一個常用概念是吸收劑量，表示單位質量物質受到輻照受吸收的能量。經過電離輻照技術輻照后的水會產生氧化性(?OH)與還原性(eap-)，且濃度相近。使用電離輻照技術能夠通過氧化和還原兩種途徑降解有機污染物[3]。

3 電離輻照技術在工業廢水處理中的應用

3.1造紙廢水

造紙廠在在造紙的過程中會產生大量的廢水，污染物種類多，色度和濃度較高。使用電離輻照技術對造紙廢水進行處理，能夠降低廢水的毒性，提高廢水的可生化性。使用60CO-γ射線(1.9×1014Bq)對漂白廢水進行輻照處理，能夠降低廢水的COD濃度，提高BOD556%。電離輻照能夠促進均級生化出水中的大分子有機物向公分子(小分子)量化，提高廢水的可生化性。電離輻照與混凝藥(可刪除)在造紙廢水的處理中應用效果比較明顯。

3.2 染料廢水

我國是一個染料生產大國，生產的染料復雜多樣，在各個行業內的應用廣泛。目前，商業染料已經過了100,000種，其中偶氮染料占了70%。染料廢水中包含著很多漿料、洗滌間和化學助間等物濃，成分復雜，難以生物講解(降解)[4]。目前，市場上常見的染料是偶氮染料和蒽醌染料，使用電離輻照產生的氧化性(?OH)與還原性(eap-)與染料分子產生反應，促使染料脫色與降解。根據染料的種類不同，偶氮染料輻照降解需要的劑量也會不同。使用電離輻照處理技術對染料廢水進行處理能夠提高染料廢水的可生化性，在(再)進行生物處理后，可去除色二(度)，提高出水濃低(水質)，降解效果明顯。

3.3 含氰廢水

金礦的采選治(冶煉)、氰化電鍍、氰化尾渣二次資源回收和化工等生產制造的過程中排放大量的含氰廢水，在黃金冶煉的過程中需要進行氰化物侵出，產生的含氰廢水中也含有大量的重金屬物質。含氰廢水會外界環境的污染很大，使用輻照技術將有害的氰化物轉化成無毒物質，操作簡便，處理效果好。

3.4 含酚廢水

酚與其衍生物是一種難以降解的有機物，生物法的去除效果不明顯。使用電離輻照技術對含酚廢水進行處理時，首先應該掌握含酚廢水的酚濃度、吸收劑量，吸收劑量率為12.4Gy/min,pH=5的含酚100mg/L的氧化飽和水樣，吸收劑量為11KGY時，酚的去除率為99.5%。4-氯酚的輻照降解機理重點是自由基氧化，輻照-O3氧化聯合作用對水溶液中的4-氯酚的徹底降解和脫氯有協同效應[5]。

3.5 含苯胺廢水

苯胺類的污染物主要來源于染料與農藥醫學，某些染料與除草劑在生物降解的過程中會形成苯胺類化合物，苯胺類污染物屬于難降解的有毒有害有機污染物。使用電子加速器對苯胺溶液進行處理，研究表明當苯胺初始濃度達到70mg/L，吸收劑量為23.7KGY時，苯胺降解率能夠達到92%，COD去除率達到98%左右。使用電離輻照技術能夠有效降低苯胺溶液的毒性，使得苯胺溶液經過處理后生產無毒終產物，降低對環境的污染。

4 結語

在上述內容中闡述了電離輻照技術的發展和作用機理，電離輻照技術是一種新興的污水處理技術，在使用過程中不需要或僅需要使用少量的化學試劑就能夠降解水中的污染物，不會出現二次污染的情況。電離輻照技術的反應速度快、降解效率高、適用面廣，能夠對不同行業的工業廢水進行有效處理，處理效果明顯。輻照技術通常是在常溫常壓環境下進行的，占地面積小、應用方便，能夠當做預處理手段使用，應用方便;將輻照技術與其它化學氧化手段聯合使用，會出現“協同效應”。電子加速器的制造成本在逐步降低，電子加速器的安全性能好，應用可靠，在運行和維護中不會出現安全隱患，運行成本低，在污水處理中得到了廣泛應用。