[發(fā)明專利]一種核級水過濾器濾芯所用濾材的改性方法

有效

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• 申請日: 2011-11-07
• 公開（公告）號: CN103084005A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孔海霞;史英霞;丘丹圭;趙瀅;侯建榮;王瑞云;沈大鵬;劉鮮麗;鄧才遠(yuǎn);喬太飛;李永國;韓麗紅
• 申請（專利權(quán)）人: 中國輻射防護(hù)研究院
• 主分類號: B01D39/00
• 分類號: B01D39/00
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及濾材改性技術(shù)，尤其涉及一種核級水過濾器濾芯所用濾材的改性方法。

背景技術(shù)

為保證核電站穩(wěn)定運(yùn)行，需要對一回路和二回路的水質(zhì)進(jìn)行控制，因此，在其水處理系統(tǒng)中設(shè)置了不同用途的水過濾器，主要用于反應(yīng)堆一回路冷卻劑的凈化、硼回收系統(tǒng)放射性碎樹脂、硼酸結(jié)晶體和雜質(zhì)的去除以及中放廢液中懸浮物的去除等重要工藝；此外，還應(yīng)用于主泵軸封水、燃料池水過濾、補(bǔ)給水、二回路蒸汽發(fā)生器排污水等系統(tǒng)。

濾芯的過濾精度根據(jù)各個系統(tǒng)的要求來確定，具有代表性的是一回路下泄流過濾器濾芯，使用過濾精度為1μm、5μm的玻璃纖維濾材；二回路蒸汽發(fā)生器排污水過濾器濾芯，使用過濾精度為25μm的紙質(zhì)濾材。同時濾芯在使用過程中不應(yīng)對水質(zhì)有明顯影響，即濾材中各種微量元素的浸出應(yīng)滿足核電站的水質(zhì)要求。在核電站的水處理系統(tǒng)中，因產(chǎn)生的可溶硅二氧化硅無法去除，所以濾材的抗浸出性主要關(guān)注SiO₂的浸出，而濾材中其它浸出的元素可通過離子交換樹脂等方法去除。

但是，目前國內(nèi)核電站的水過濾器濾芯主要依賴進(jìn)口，其價格昂貴、供貨周期較長、得不到令人滿意的售后服務(wù)，造成核電站的建設(shè)和運(yùn)行成本較高，因此國內(nèi)用戶對核級水過濾器國產(chǎn)化的要求十分迫切；并且會影響我國核工業(yè)發(fā)展自主化、國產(chǎn)化戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。盡快開發(fā)國產(chǎn)核級水過濾器，是我國核電快速發(fā)展的需要。

國內(nèi)核電站主要使用美國Pall公司的濾芯，在相關(guān)的宣傳資料中提到其供應(yīng)的‘Ultipor’GF和‘Ultipor’GF?PLUS系列的過濾器利用靜電效應(yīng)獲得了較高的顆粒去除效率，無論是選擇帶正電還是負(fù)電(zeta電位)的過濾器過濾水或水溶液，其具有的靜電引力將會去除比過濾器標(biāo)稱值更細(xì)小的顆粒。而且‘Ultipor’過濾器濾芯所用濾材在加工過程中所使用的惰性樹脂能確保濾材中細(xì)小纖維不脫落。

國內(nèi)有關(guān)單位也對核電站水過濾器濾芯所用濾材進(jìn)行了研究，首先根據(jù)國外樣品的玻璃纖維成分，特別加工了配比基本一致的玻璃纖維；然后在玻纖濾材生產(chǎn)時采用有機(jī)硅型貴重添加劑，對玻纖表面進(jìn)行處理，不僅獲得良好的粘結(jié)效果，而且進(jìn)一步有效阻止硼酸對玻纖表明的侵蝕，使SiO₂的浸出得到一定程度的改善，但還不能滿足核電站對水質(zhì)的要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有的核級水過濾器濾芯的特點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種不僅能提高濾材的抗浸出性，同時也能提高濾材對小尺寸顆粒的過濾效率的濾材改性方法，可滿足核電站對水質(zhì)的化學(xué)要求。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下所描述：

一種核級水過濾器濾芯所用濾材的改性方法，包括如下步驟：

(1)將聚丙烯酰胺類聚合物用蒸餾水配制成質(zhì)量濃度為0.01％～1％的水溶液；

(2)用步驟(1)中所述的水溶液浸泡濾材或流經(jīng)濾芯一定時間；

(3)將濾材或?yàn)V芯置于烘箱中烘干，以使濾材上的聚合物交聯(lián)；

(4)將交聯(lián)后的濾材或?yàn)V芯用蒸餾水洗滌，置于烘箱中烘干。

進(jìn)一步，如上所述的核級水過濾器濾芯所用濾材的改性方法，其中，所述的濾材或?yàn)V芯的材質(zhì)是玻璃纖維濾材或紙質(zhì)濾材。

進(jìn)一步，如上所述的核級水過濾器濾芯所用濾材的改性方法，其中，步驟

(1)中所述的聚丙烯酰胺類聚合物可以為殼聚糖改性聚丙烯酰胺聚合物、丙烯酰胺和丙烯酸乙酯基三甲基氯化銨的共聚物、陽離子聚酰胺表氯醇高分子聚合物、烷基辛酮二聚體和丙烯酸酯共聚物、季銨鹽型聚丙烯酰胺聚合物等。

進(jìn)一步，如上所述的核級水過濾器濾芯所用濾材的處理方法，其中，步驟(2)中所述的水溶液浸泡濾材或流經(jīng)濾芯的時間為30分鐘～24小時。

進(jìn)一步，如上所述的核級水過濾器濾芯所用濾材的處理方法，其中，步驟(3)中所述的置于烘箱中烘干的溫度為30～120℃。

進(jìn)一步，如上所述的核級水過濾器濾芯所用濾材的處理方法，其中，步驟(4)中所述的置于烘箱中烘干的溫度為30～50℃。

本發(fā)明的有益效果在于：采用本發(fā)明提供的濾材處理技術(shù)，不僅可以提高濾材的多種微量元素(特別是SiO₂)的抗浸出性，而且可以提高濾材對小尺寸顆粒的過濾效率。其中，濾材SiO₂浸出量，處理后比未處理前減少40％～80％；對于5μm玻璃纖維濾材去除2μm以上尺寸顆粒的過濾效率處理后比未處理前提高2％～5％，對于25μm紙質(zhì)濾材去除5μm以上尺寸顆粒的過濾效率處理后比未處理前提高2％～25％。

附圖說明