機器的轟鳴的工廠內，每天都在產生大量處理的工業廢水。而在全國實施嚴格的污水處理標準之下，企業如何為環保埋單？答案是利用更高廢水處理效率的技術，同時經濟性不能弱于原有方案……

按照我國工業飛速發展的速度，每天產生的工業廢水量不在少數，工業廢水具有成分復雜、高COD、高含鹽量、有毒含量高和難降解的特點，若不經過處理而直接排放，會污染地表水、地下水、土壤和耕地，影響植物及微生物的正常生長，從而影響人類的身體健康。作為一個世界性難題，工業廢水治理的技術研發自然備受關注。

而隨著我們國家對環境保護要求不斷提高，對工業廢水處理后的排放標準以及節能減排的要求也在不斷提高，因此更多企業在尋求性價比更高處理效果更好盡可能不產生或者少產生二次污染的各種處理工藝，電子束處理工業廢水技術應運而生。

電子束處理工業廢水技術是什么？說出來可能會令很多人大吃一驚，其實，它是屬于核技術的一種，是中國廣核集團中廣核技與清華大學聯合研發的，相比于傳統廢水處理方法，該技術的長處在于處理難降解有機廢水、抗生素廢水、含致病菌廢水等，且具有適應面廣、反應速度快、降解能力強、處理效率高、成本更低等優點。

中國經國際原子能機構認可，成為首個使用該技術處理工業廢水的國家。那么，身為“國家隊”成員，中國廣核以及其成員中廣核技是如何將“核技術”訓練到“爐火純青”的地步，從而領先世界達到處理廢水的效果？而以“核技術”為主要手段的處理方式，又是否會對人體、環境產生二次傷害？今天，請跟隨《中國科技信息》一起了解中國廣核集團中廣核技的這項先進技術。

打破高能耗、低效率的污水處理魔咒

工業生產在創造經濟效益的同時，每天產生的工業廢水量“不計其數”。它們如何被處理，最終去了哪里？

事實上，在很長一段時間里，工業廢水治理技術主要包括物理法、化學法和生物法。在具體治理過程中根據廢水性質、特點、排放時的要求、廢物回收的經濟價值，從而選擇相應的處理方法。

例如工業生產常見的含汞廢水，它的主要來源于有色金屬冶煉廠、化工廠、農藥廠、造紙廠、染料廠及熱工儀器儀表廠等。各種汞化合物的毒性差別很大。元素汞基本無毒；無機汞中的升汞是劇毒物質，有機汞中的苯基汞分解較快，毒性不大；甲基汞進入人體很容易被吸收，不易降解，排泄很慢，特別是容易在腦中積累。毒性最大，如水俁病就是由甲基汞中毒造成的。因此，從廢水中去除無機汞則是處理這類工業廢水的重要環節。

一般來講，從廢水中去除無機汞的方法有硫化物沉淀法、化學凝聚法、活性炭吸附怯、金屬還原法、離子交換法和微生物法等。一般偏堿性含汞廢水通常采用化學凝聚法或硫化物沉淀法處理。偏酸性的含汞廢水可用金屬還原法處理。低濃度的含汞廢水可用活性炭吸附法、化學凝聚法或活性污泥法處理，有機汞廢水較難處理，通常先將有機汞氧化為無機汞，而后進行處理。

然而，僅僅通過描述，大家便可知道，處理這類工業廢水所需要的時間和環節，是十分復雜、漫長的。因此，如何快速處理各類工業廢水，從而提高工業生產的整體效率，在過去五至十年的時間里，都是一個重要的課題。

在業內人士的心中，高能耗、低效率，已經成為了深度污水處理的魔咒。不過，這樣的局面在2018年迎來了轉機，由中國廣核集團中廣核技與清華大學聯合研發的，全球最大電子束處理工業廢水項目開始建設。他們所研究的這一項目，利用核技術能夠高效降解常規手段難以處理的污染物，可實現廢水的高標準排放或者中水回用。

電子束搭配傳統技術是處理污水的“最佳藥方”

“水處理中沒有哪種單個技術可以包打天下，電子束技術并不是替代傳統水處理技術，而是對傳統污水處理技術和工藝的有益補充及升級?！鼻迦A大學核能與新能源技術研究院副院長王建龍介紹，在環保標準不斷提高的情況下，傳統技術很難滿足排放要求，電子束處理的有點在于處理效率高、出水水質穩定且設計靈活，可控性能好。

那么，核技術是如何應用于工業廢水處理？簡單來講，利用這項技術，電子被加速到很高的速度以后具有很大的能量，照射到水里，能夠產生電離輻射，由此引發一系列的反應，分解生成的強氧化物質，與水中的污染物、細菌等相互作用，達到氧化分解和消毒的目的，實現污染物的消除。

而相比之下，只用常規技術，殘留的有機物很難被處理掉，而用電子束技術處理就很簡單，電子束下的反應時間是0.01秒，所以會比常規水處理高效很多。以2.0兆型設備為例，單臺設備處理廢水最高可以達到5000噸一天。同時，電子加速器設備的壽命比較長，一般都可以用20年以上，相比其他設備3年、5年頻繁地更換，非常方便穩定。

不過，或許就像俗語說的那樣，“好事多磨”，這一優秀的項目，它的建設之路注定是坎坷的。2019年底，電子束處理工業廢水項目正迎來最終的調試階段，然而，在此最為關鍵的時期卻遇上了突如其來的新冠肺炎疫情，讓調試工作不得不暫緩。為了克服疫情帶來的巨大影響，早日實現7臺電子加速器聯機運行的壯舉，中廣核達勝黨總支書記周肇端親自掛帥，迅速成立項目黨員攻堅隊。直到2020年2月底，7臺電子加速器正式進入開機調試，等待著項目團隊的是異常艱巨的任務。例如，在設備調試期間，工業廢水在處理過程中，污垢容易噴濺在掃描窗上，導致定期需要人工清洗。得知這一問題后，攻堅隊隊員、項目副總工程師許森飛帶領技術團隊克服疫情期間交通不便等諸多困難，在24小時之內從江蘇達勝公司抵達江門項目現場后，立即針對各項改進點配合工藝一一測試排查。他常常在潮濕的輻照反應器中一待就是幾個小時，只為更細致的觀察水膜分布情況，尋找噴濺原因。在他的帶領下，技術團隊通過調整反應器導流板角度，拆除部分風冷裝置，成功解決了廢水噴濺問題。

同時，許森飛還發現電子束總進水流量一直在變化，且水量晝夜差異較大，導致電子加速器的束流強度跟隨水量頻繁波動，嚴重影響了設備的穩定性，這是一個亟待解決的問題。他帶領技術團隊通過現場調研、集體討論、原因剖析，終于發現監測點混雜有空氣，車間白、夜班產能差異等是導致問題出現的主要原因。攻堅隊立即與冠華針織廠的工作人員溝通調整流量計監測位置，并增加監測點進行對比，優化聯動控制。最終保證了調節池水位平衡，7臺電子加速器穩定聯控，整個工藝出水水質穩定。

電子加速器無核素、無輻射 安全性很高

經過3個月的連續試運行，全球最大電子束處理工業廢水項目得以順利投運，這項技術的建設，意味著工業廢水治理這個世界性難題正在被我國攻克。然而，這其中還有一個十幾億百姓關注的焦點：這樣的核技術究竟安全嗎？

對此，來自國際原子能機構的專業人士表示，核技術對印染、造紙、化工、制藥等行業的廢水處理、水質復雜的工業園區廢水處理，以及一些特殊有害物質，如抗生素廢水、菌渣等危險廢物的無害化處理，都能夠起到很好的作用，且被國際原子能機構列為21世紀和平利用原子能的主要研究方向。這一技術的應用并不會產生和排放有毒害副產物，也不會對周邊居民的環境與生活造成不良影響。

其實，這項技術安全性很高。一方面，民用核技術（輻射科學和技術）是我國戰略性新興產業，上世紀90年代步入產業化階段以來，發展速度迅速，年產值已突破3000億元，年增長率保持在20%左右。目前，輻射科學和技術已廣泛應用在工業、農業、醫療、環保、國家安全等領域，取得了良好的經濟社會效益。

而回到電子束處理工業廢水技術本身，作為一項環境污染治理的高新技術，是我國乃至世界環境污染治理領域的一項重大技術突破，已成為國際上新型環保技術的研究熱點和重要發展方向。它使用的是電子加速器，不是放射源，不會產生污染等問題。換句話說，電離輻射技術在處理廢水過程中不使用放射性核材料，斷電后不產生任何輻射，有利于保護環境。不僅如此，利用這一技術除了可以深度處理印染和造紙工業廢水，還可應用于化工、制藥等行業廢水處理，水質復雜的工業園區廢水處理，以及特殊有害物質（如抗生素廢水、菌渣）的無害化處理。隨著技術的進步，未來還可用于醫療廢水廢物處理、垃圾焚燒尾氣二噁英處理等領域。

結語

激流勇進搏蒼穹，千呼萬喚使出來。經歷過曲折的研發之路，2020年初，中廣核電子加速器總工程師俞江表示，該項目通過連續試運行，每天進行水質測試，優化工藝參數，充分發揮電子加速器的運行效率，改善處理效果，水質能達到印染廢水排放標準，廢水回用比例超過70%。投運后，標志我國在電子束輻照廢水處理的技術水平走在世界前列。

事實上，近年來，中國廣核集團中廣核技不斷深耕核技術在各個領域的應用。在環境治理方面，電子束處理特種廢物技術應用領域不斷拓展，已在印染廢水、醫療廢水/固廢、抗生素菌渣、制藥廢水、煤化工焦化廢水、油氣田采出廢水、垃圾滲濾液、危廢濃液、城鎮污水提標等領域建成或正在建設示范項目，助力建設“美麗中國”。在疫情防控方面，電子束殺滅冷鏈食品外包裝新冠病毒項目目前完成了設備的各項驗證和現場應用的各項準備工作，已具備現場推廣應用條件，可成為國內疫情防控外防輸入的“利器”。

2022-10-01，百家號“《中國科技信息》雜志社”首發。