专利名称：碳纳米管辅助电子辐照处理有机废水的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种碳纳米管辅助电子束辐照处理有机废水的装置，属废水处理技术领域和辐射化学技术领域。
背景技术：
目前印染、医药、化工、造纸等行业高浓度有毒有机废水是造成我国水体污染加剧的主要原因之一。此类废水的共性是在环境中比较难于降解，长时间稳定存在，并具有生物积累性，严重影响人类身体健康。因此，高浓度难降解有机废水的处理是水处理技术的研究热点，有着重要的应用价值。
目前已有多种高浓度难降解有毒有机废水的处理技术，包括活性碳吸附、大孔树脂吸附、膜生物反应器和光催化氧化等。但由于成本高以及处理效果不够理想等原因，难以普及。电子束辐照技术在有机废水处理中的应用，是国际研究的重点。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种新型的碳纳米管辅助电子束辐照处理有机废水的装置，它是将碳纳米管催化和电子束辐照技术相结合的水处理装置。
本实用新型的一种碳纳米管辅助电子束辐照处理有机废水的装置，主要包括电子加速器、废水反应器和鼓风系统，其特征在于多个废水反应器内各设置有两个固定曝气头，曝气头通过管道与鼓风系统相连接；鼓风系统由一小型鼓风机、总管、分支管及阀门所组成；在废水反应器上方设置有产生电子束辐照的电子束加速器；在废水反应器中加有起催化作用的碳纳米管；废水反应器中的有机废水在电子加速器产生的电子束辐照下同时受到来自鼓风系统和曝气头的均匀鼓风曝气。
上述的电子加速器其加速电子的能量为0.1-0.5Mev，电子束流强度为0.1-1mA；所述的起催化作用的碳纳米管为多壁碳纳米管。
本实用新型通过合理设计和管道的均匀排布，其每个反应器中的曝气头的气流分布曝气强度是一致的。
在辐照中对废水进行不断的鼓风曝气，其主要作用有两个一是由于电子束的穿透能力较弱，通过曝气可以使废水不断地被混合搅拌，使由电子束产生活性粒子尽快均匀分布于整个水体中，另外，由于是用空气进行曝气，空气中含有氧气，可在曝气过程中不断向体系中补充氧气，这样有利于产生更多氧化性的活性粒子，提高废水被氧化降解的效果。
本实用新型装置中，在反应器中的被处理的有机废水中添加由碳纳米管，而且是多壁碳纳米管，它主要起催化作用，可使有机废水中难降解有机物在辐照条件下加速分解。本实用新型装置的基本原理是在辐照作用下废水中产生自由基活性粒子。活性粒子在碳纳米管的催化下氧化分解难降解有机物。
本实用新型的优点和效果是装置结构简单，安装方便，容易操作；由于将碳纳米管催化和电子束辐照技术相结合，大大提高废水处理的效果。本实用新型装置具有高效，低耗处理高浓度难降解有毒有机废水的特点，不会出现二次污染的问题。
图1为本实用新型碳纳米管辅助电子束辐照处理有机废水装置的示意图。图中各数字代表的意义如下1-电子加速器，2-废水加速器，3-鼓风系统。
具体实施方式
现结合附图和实施例将本发明进一步叙述于后实施例一参见图1，本实用新型的一种碳纳米管辅助电子束辐照处理有机废水的装置，主要包括电子加速器、废水反应器和鼓风系统，多个废水反应器2内各设置有两个固定曝气头，曝气头通过管道与鼓风系统3相连接；鼓风系统3由一小型鼓风机、总管、分支管及阀门所组成；在废水反应器2上方设置有产生电子束辐照的电子束加速器1；在废水反应器2中加有起催化作用的碳纳米管；废水反应器2中的有机废水在电子加速器1产生的电子束辐照下同时受到来自鼓风系统3和曝气头的均匀鼓风曝气。
所用的电子加速器为绝缘芯变压器，电子加速器(1)其加速电子的能量为0.1-0.5Mev，电子束流强度为0.1-1mA；本实用新型装置在实际使用中体现出较好的有机废水处理效果，现将该装置的实际应用例叙述于下应用例一针对含苯酚类废水，采用加速器加速电子的能量为0.2MeV，电子束流强度为0.3mA，碳纳米管添加量为1％。处理时间20秒。经测试，苯酚去除率96％以上，色度降到接近0。
应用例二针对含农药残留类废水，采用加速器加速电子的能量为0.5MeV，电子束流强度为0.6mA，碳纳米管添加量为2％。处理时间40秒。苯酚去除率90％以上，色度降到接近0。
应用例三针对生活污水类废水，采用加速器加速电子的能量为0.1MeV，电子束强度为0.1mA，碳纳米管添加量为0.4％。处理时间40秒。色度降到接近0。
本实用新型废水处理装置具有高效、低耗处理高浓度难降解有机废水的特点，可应用于卤烃类、酚类、醇类、多苯环芳香族化合物、农药残留等的降解。
权利要求1.一种碳纳米管辅助电子束辐照处理有机废水的装置，主要包括电子加速器、废水反应器和鼓风系统，其特征在于多个废水反应器(2)内各设置有两个固定曝气头，曝气头通过管道与鼓风系统(3)相连接；鼓风系统(3)由一小型鼓风机、总管、分支管及阀门所组成；在废水反应器(2)上方设置有产生电子束辐照的电子束加速器(1)；在废水反应器(2)中加有起催化作用的碳纳米管；废水反应器(2)中的有机废水在电子加速器(1)产生的电子束辐照下同时受到来自鼓风系统(3)和曝气头的均匀鼓风曝气。
2.根据权利要求1所述的一种碳纳米管辅助电子束辐照处理有机废水的装置，其特征在于所述的电子加速器(1)其加速电子的能量为0.1-0.5Mev，电子束流强度为0.1-1mA；所述的起催化作用的碳纳米管为多壁碳纳米管。
专利摘要本实用新型涉及一种碳纳米管辅助电子辐照处理有机废水的装置，属废水处理技术领域和辐射化学技术领域。本实用新型主要包括电子加速器、废水反应器和鼓风系统，其特征在于多个废水反应器内各设置有两个固定曝气头，曝气头通过管道与鼓风系统相连接；鼓风系统由一小型鼓风机、总管、分支管及阀门所组成；在废水反应器上方设置有产生电子束辐照的电子束加速器；在废水反应器中加有起催化作用的碳纳米管；废水反应器中的有机废水在电子加速器产生的电子束辐照下同时受到来自鼓风系统和曝气头的均匀鼓风曝气。本实用新型结构简单，操作方便；具有高效低耗处理高浓度难降解有毒有机废水的特点。
文档编号C02F1/46GK2799524SQ20052003901
公开日2006年7月26日 申请日期2005年1月17日 优先权日2005年1月17日
发明者吴明红, 焦正, 刘铁兵, 顾建忠, 吕森林 申请人:上海大学