亞洲首個使用電子束(EB)技術的醫療廢水處理示范設施今年在中國開始運營。清華大學核與新能源技術研究所(INET)教授何世軍說:“這是第一個中試規模(每天 400 立方米)的EB 用于醫療廢水處理的示范。” 該設施位于湖北省,對醫療廢水進行消毒和分解抗生素,無需添加消毒劑或產生二次污染。這一里程碑建立在原子能機構大約十年前開始的研究和技術合作的基礎上。“國際原子能機構在中國的 EB 申請方面發揮了非常重要的作用,”何教授說。該設施于 5 月啟用。
自 2010 年以來,IAEA 支持了一個協調研究項目和一個技術合作項目,重點關注應用于工業廢水處理的 EB 技術。“EB 技術在醫療廢水處理中的進一步應用表明中國的持續進步以及 IAEA 轉讓核技術以解決發展優先事項所產生的切實社會經濟和環境影響,”國際原子能機構亞洲及太平洋技術合作科負責人加肖•沃爾德說。
電子束技術的優勢
傳統的水處理技術包括過濾、化學和生物處理。“傳統的醫療廢水處理工藝是在廢水中加入化學消毒劑,如次氯酸鈉,殺死微生物。但容易產生化學試劑殘留,廢水中殘留的抗生素無法降解。”西苑醫院院長劉振偉說。以電子束和伽馬輻射等先進氧化/還原過程為基礎的核技術已成為消除微污染物的替代解決方案。
中國國家原子能機構(CAEA)與清華大學和中國廣核集團公司的專家合作,在中國首次成功地將電子束輻照技術與醫療滅菌過程相結合。聯合研究團隊開發了應用 EB 技術的設備,配備了專門用于輻照醫療廢水的新型自屏蔽電子加速器。還建立了檢測病毒(包括導致 COVID-19 的病毒)的新方法。
“廢水含量,包括污染和病毒的類型,因醫院而異,需要特定的處理技術和參數才能滿足國家標準,”國際原子能機構放射性同位素產品和輻射技術處處長朱奧 · 奧索 · 朱尼爾說. “用于醫療廢水處理的 EB 技術不需要大量的能量輸入或任何蒸汽或化學品需求,并且通過使用該技術避免了危險物質運輸中涉及的并發癥,從而最大限度地減少了對健康和環境的負面影響。 ”
電子加速器產生高能 EB 以與 DNA/RNA 分子或微生物細胞發生反應。該反應阻礙微生物生長并殺死病毒和病原菌。他說,處理后的廢水質量超過了中國傳染病醫院處理廢水的標準,這對公共衛生意義重大,因為處理設施靠近中國南水北調工程的主要水庫。
最新的涉及 EB 技術的示范設施源于多年的持續進展,可追溯到 2010 年,當時 IAEA 開始轉讓處理工業廢水的相關技術和專門知識。2012 年,通過 IAEA 技術合作項目,包括清華大學教授在內的中國科學家開發了一項利用 EB 技術處理廢水的計劃。原子能機構支持其他國家現有設施的進修、國家培訓課程和訪問專家,他們為項目開發提供指導。
2017 年,中國首家采用 EB 處理工業廢水的設施落成,去年,中國開設了世界上最大的采用 EB 技術的廢水處理設施,日處理能力為 3000 萬升工業廢水。
“核技術在世界范圍內廣泛應用于工業、農業、醫療衛生和環境保護,”中國原子能委員會副主席張建華說。“在中國,它仍然是一個剛剛起步的新興產業,它有很大的潛力為社會和經濟發展做出貢獻,也為中國和世界公共衛生創造更美好的未來。”