[發明專利]電子束輻照降解水體中三聚氰酸的方法

無效

• 申請號: 201410284805.3
• 申請日: 2014-06-24
• 公開（公告）號: CN104016440A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 徐剛;姚金忠;史茗歌;彭兵權;陽雄宇
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C02F1/30
• 分類號: C02F1/30;C02F1/70;C02F1/58
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

技術領域

本發明涉及一種降解水體中三聚氰酸的方法，具體地說是利用輻照對水體中的三聚氰酸進行降解的方法。

背景技術

三聚氰酸是一種重要的有機化工中間體，廣泛用于合成新型漂白劑、抗氧劑、除草劑、緩蝕劑等。三聚氰酸作為合成樹脂原料，是當今世界生產量最大的一類雜環化合物。大量研究結果發現，食用三聚氰酸及其同系物混合物污染的食品、飼料均能夠引起人和多種動物中毒，且長期低劑量地接觸三聚氰酸相關制品也可導致中毒。通過對不同動物的毒性研究得知，三聚氰酸對動物的泌尿系統、肝臟的毒性作用均比較嚴重，對機體的其他器官、血液生化指標及基因和蛋白的表達也有較顯著的影響，且當三聚氰胺和三聚氰酸同時存在時，毒性還要加劇。?美國食品和藥物管理局規定了最高含量,三聚氰酸和三縮脲的總和不能超過百分之三十。由于三聚氰酸被廣泛使用，并且具有很高的穩定性,很難自然被降解,容易導致在環境中的積累,對地球上多種多樣的生物種群造成污染和危害，所以關于其降解迫在眉睫。

三聚氰酸化學性質非常穩定，一般高級氧化技術（臭氧，?芬頓，光降解）都很難將其降解，處理極為困難。目前對三聚氰酸的降解和去除國內外進行了大量研究，但還沒有特別理想的方法。

綜上所述，三聚氰酸作為世界公認的嚴重危及人類健康且難降解的污染物來說，研究開發一種較為理想的有效處理方法極為迫切。

隨著世界各國對進入環境的難降解的持久性有機物和持久性有毒物質投入更多關注，開發一種降解有毒有機物的新技術就變得越來越迫切，將輻射應用于此類物質的處理就是在這種形勢下產生的。

高能電子束的可控性好，反應速率快，穿透力強，已在國內外實現了工業化應用。研究表明電子束對重金屬的廢水，含酚廢水，含氰廢水、工業含蒽、醌染料廢水均有很好的處理效果。對于電子束輻照應用于飲用水的處理目前國內外相關報道很少。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術存在的問題，提供一種利用輻照的方法降解水體中的三聚氰酸的方法，是一種高效節能型的水處理技術。

為達到上述目的，本發明采用的機理為：當高能電子束進入水體后，在10^-7秒內與水分子發生如下反應生成各種活性物質：

?????

括號中的數字表示每吸收100eV的能量時，水中產生的各種自由基的數量。輻照就是利用高能電子束進入水體的瞬間與水分子產生活潑的自由基e^-_aq，^.OH，^.H等對廢水進行處理。這些自由基都是高活性物質，能迅速與水體中的有機物反應，從而達到降解轉化有機物的母的。由于反應產生的e^-_aq，^.OH數量基本相當。所以污染物的去除可以是氧化作用也可以是還原作用，這主要取決于污染物的化學結構，濃度和水質條件。

根據上述機理，本發明采用如下技術方案：

一種電子束輻照降解水體中三聚氰酸的方法，其特征在于該方法的具體步驟為：將含有三聚氰酸的水體，經1.5MeV，5mA的高能電子加速器產生的高能電子束輻照，輻照劑量kGy與三聚氰酸含量mg/L的關系為8:1-10:1。。

在上述含有三聚氰酸的水體中加入還原體系，加入還原體系與含有三聚氰酸的水體的體積比為1:800-1:1000。

上述的還原體系由叔丁醇和氮氣組成，加入的叔丁醇與含有三聚氰酸的水體的體積比為1:800-1:1000，同時通入氮氣。

上述的含有三聚氰酸的水體中加入碳酸根離子，所述的碳酸根離子跟三聚氰酸的摩爾濃度比為1:300-1:500。

還原條件對輻照效果有促進作用。在其他條件相同的情況下，加入的叔丁醇越高降解率越高，處理效果越好。

其中水體中在碳酸根濃度較高對輻照效果會有促進作用。在其他條件相同的情況下，碳酸根濃度越高，降解率越高，處理效果越好。

目前對于三聚氰酸的降解和去除國內外進行了大量的研究，但是?沒有特別理想的方法。而輻照是唯一能夠同時在水體系中產生濃度既高又近乎相等的強氧化劑和強還原劑的技術。

與其他傳統處理方法相比，輻照技術有以下優點：