后处理污水净化设备排出的废水的方法和设备技术

技术编号:1436779 阅读:155 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种用于污水后处理或用于处理从市政废水净化装置或澄清装置流出的废水的方法,其特征在于,从废水净化装置流出的废水(导入或使其)以连续流体形式通过至少一种发出选自伽玛辐射、伦琴辐射和电子辐射的辐射源产生的电离辐射的辐射场或辐射锥区,以降低该废水流中内分泌活性的和对水生环境有危险的来自雌烷、特别是雌激素的含量。本发明专利技术还涉及实施该方法的设备和该方法和该设备的应用。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于污水后处理或用于处理从市政废水净化装置或澄清装置流出的废水的新方法以及实施该方法的设备,还涉及该方法的应用和上述设备的应用。近些年来,会引起亚急性慢性中毒效应如特别是内分泌效应的物质日益成为生态研究的关注中心。例如己知一些研究,其目的是开发一些可用内分泌活性物质来确定水生环境污染的方法。由该研究所得的结果最终特别是可用于保护水生生存区域,与此紧密相关可用于保护饮水源,并由此最终保护人类。有关水生动物如尤其是鱼的内分泌系统中的哪些组分决定内分泌作用的作用机理和问题是目前所进行的研究课题的主题,以回答何种程度的水体污染会出现水生生态系统、饮用水以及导致对其它食物的活性污染,其中特别是关于人类的慢性作用和晚期后果的问题还尚待解决。关于水中激素的影响例如可参考Routledge等人(1998)的文章“Identification of Estrogenic Chemicals in STW Effluent.2.In Vivo Responses in Trout and Roach”,Enviro.Sci.Technol.,32,1559-1565”,由其中得知,将来自市政污水处理设备的净化水引入河流中,结果在该河流中也引入了可检测得到的足以对鱼引起内分泌毒性作用的雌烷的量(STW=污水处理厂)。此外,也可参考近来在Water and Wastewater International,Vol.18,第5页(2003年2月)中发表的文章,其报导了被称为“内分泌干扰性的”的雌激素己被收入到美国“National ToxicologyProgram”的致癌物质名单中。本专利技术人自己进行的研究提供了以前未预计到的结果,即在其本身非常昂贵和高强度的大城市的污水净化设备中处理市政废水时,实际上未分解或仅极少地分解(人的)具有内分泌活性的激素特别是雌激素类的激素以使其最终形成不再有内分泌活性的分解代谢产物。如所发现的,激素类物质几乎不能生物降解,因此污水净化设备实际上使该物质在净化过的废水中具有其活性如以前一样高的浓度。鉴于开头所述问题在其范围和重要性方面肯定未表述完全和在其长期效应与其它在废水中所含的也同样以小量存在的有问题的物质和/或有害物质的有害协同作用还几乎没有加以定性和定量分析,因此本专利技术的目的在于开发一种方法,它可使在废水净化装置中实际上不能达到分解的内分泌活性物质在其后续工序或后处理工序中达到各自所需的或由生态观点看被认为或证明是所需的程度。因此本专利技术的目的是提供一种导言中所述的方法,其特征在于,通过将废水净化装置流出的废水流导入或使其以连续流体形式通过至少一种发出选自伽玛辐射、伦琴辐射和电子辐射的电离辐射的辐射源产生的的辐射场或辐射锥区,以减少该废水流中内分泌活性的和对水生环境有危险的选自雌烷、特别是雌激素的激素或激素代谢物的含量。在详述本专利技术及其优点之前,需一般性地指出长期来己知一些方法(其中部分也己经实践证实),这些方法用于将“近饮用水”,即一开始就相当纯的和其本身除含水的天然物质外还含少量其它组分的水的质量提高到符合官方所规定的标准或规章的饮水质量,其中这些方法拟定用电离辐射处理水,由于易于控制和特别是可简易关停辐射的原因,应用电子辐射是特别优选的。在此领域特别可参阅AT 392462C(涉及纯水中氯化乙烯分解)、AT 405173C(研究这类水中三嗪衍生物含量的降低)、AT 407521C(其目的是使这类水中的遗传活性毒物无害化)以及AT 399863C(其内容是降低作为饮用水的水中的微生物数量)。在所有这些已知方法中均涉及用电离辐射来处理近“饮用水品质”的水,即处理常含非常少量有害物质和较少量其它成分的水。所有这些方法的共同之处是通过水中经电离辐射作用而形成的水自由基来实现有害物质分解或微生物的失活。因为如此形成的自由基是特别适合反应的,所以其不仅以所需的方式与有害物质或微生物反应,而且还与水中还存在的几乎所有其他水成分反应。由此通过电离辐射作用引起的有害物质分解或微生物去活的效率在很大程度上可由水所含的水成分和其浓度来决定。因为这些成分的浓度在饮水中明显小于来自澄清装置的废水中的浓度,所以在通过电离辐射处理饮用水时存在特别有利于危险有害物质的成功分解或微生物的去活的条件。除由上述专利所描述的关于饮用水处理领域的现有技术外,特别要指出的是,被有害物质污染的水中的有害物质的成功分解绝不能仅通过以电离辐射处理引出水来实现,而只应通过在电离辐射作用的同时将臭氧加到要使其达到饮用水质量的水中,以达到按上述文件所要求的成效,即实现所述有害物质的所需的起决定性作用的分解。在废水处理领域中的技术背景也可参阅DE 2546756C,其目的是在流动槽中用电子辐射来对市政澄清装置泥浆进行消毒,以降低其中所含的特别高的微生物数量。根据该专利说明书,而且显然地由于单独的电离辐射的过低效率,要在经受该辐射的澄清装置泥浆中另加入氧,另加入氧的实际有效性归因于氧经辐射所部分形成的臭氧。通过辐照使澄清装置泥浆消毒在德国的Geiselbullach己在工业上实现,不过是应用伽玛辐射。在伽玛辐照澄清装置泥浆的情况下由于经济上的原因也可不在要处理的澄清装置泥浆中附加引入空气氧。鉴于在将水提高到饮用水质量以及在澄清装置泥浆消毒时要达到分解有害物质和去活微生物的所需目的时须同时利用电离辐射和臭氧或氧的效应,上达的对来自废水处理装置的废水的详细实验和研究得出了下列惊人的结果本身以毫微克/升的范围被包含的并在前面的废水处理过程中基本保持未受影响的有害物质如特别是所提到的激素,其以相当高的有机物质含量存在于废水中如CSB值大于100mg/L和TOC值为30-40mg/L,并预计是“消耗”大部分辐射能的基质,其可在仅经电离辐射的作用而不同时引入臭氧和/或氧和不引入任何其它有助于有机物质分解的添加物以及不采取其它促进这种分解的措施下,以完全有效的方式受到分解而形成不再有内分泌活性或雌激素活性的物质。更令人意外的是还发现,甚至在无臭氧和/或氧相助下,以降低在有关废水中存在的激素含量的辐射剂量的电离辐射也可相当大程度地降低废水中微生物、特别是大肠菌类的微生物的数量,而同时对主要所需的激素降解无不利影响。如所发现的,有利于引起废水流体中的激素有效分解的辐射剂量基本上与辐射的种类无关,所以权利要求2表明从经济角度出发的所用辐射剂量的优选范围。在应用该辐射剂量时,激素分解可达3个数量级。在应用电子辐射情况下电子加速器特别可提供能量范围为0.5-5MeV的所述剂量值。在权利要求3所述方法,采用其中所述的辐射剂量可使激素分解达到低于目前可达到的分析检测限。权利要求4的目的涉及在本专利技术范围内同时要达到的意外高的微生物去活作用,其程度达102-105,意外的是该失活作用如上所述对激素分解效率无不利影响。如权利要求5所述,保证流过辐射源场或辐射锥区的流体的靠近辐射源的体层与其远离该辐射源的体层或外层进行一种强烈的交换原则上是有利的。鉴于在废水中存在极少量的要分解的激素,并同时存在大量基质物质,使废水最大量暴露于辐射中,以保证废水流体呈湍流是有利的,对此参阅权利要求6。权利要求7表明在应用电子辐射的情况下为达最佳激素降低效果所应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于污水后处理或用于处理从市政废水净化装置或澄清装置流出的废水的方法,其特征在于,将从废水净化或澄清装置流出的废水流以连续流体形式导过由发出伽玛辐射、伦琴辐射和电子辐射中的至少一种电离辐射的辐射源产生的辐射场或辐射锥区,以减少该废水流中内分泌活性的和对水生环境有危险的雌烷、特别是雌激素类的激素和/或激素代谢物的含量。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:P格林格尔HP比尔鲍默
申请(专利权)人:梅迪斯坎两合公司
类型:发明
国别省市:AT[奥地利]

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