[實用新型]一種核廢水預處理裝置

有效

• 申請號: 201220408488.8
• 申請日: 2012-08-17
• 公開（公告）號: CN202762165U
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 王國平;劉建新;唐鵬
• 申請（專利權）人: 湖南新三盛科技有限公司
• 主分類號: B01D29/11
• 分類號: B01D29/11;G21F9/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及環保科技領域，具體涉及一種核廢水預處理裝置。

背景技術

核能作為一種成熟、經濟和清潔的能源，有成為世界主要能源的趨勢，在核能工業的各個主要生產環節以及放射性同位素的應用中會產生大量的含鈾放射性廢水，如鈾礦的開采和水冶廢水、鈾的精制和核燃料制造廢水、反應堆運行廢水、反應堆燃料的后處理廢水、生產放射性同位素產生的廢水以及使用放射性同位素的工廠和研究部門產生的廢水等。

在開發利用核能已成為解決當今能源緊缺問題的形勢下，開展處理含鈾放射性廢水的基礎研究，對核能的安全利用，對國家經濟、社會進步和和諧社會的建設等都具有極其重要的現實意義。

迄今為止，對含鈾放射性廢水的處理研究主要有以下幾種方法：

沉淀法與混凝沉淀法：由于廢水中放射性核素的氫氧化物、碳酸鹽、磷酸鹽等化合物大多是不溶性的，因此通過化學沉淀處理可以將其除去。在此基礎上，如再結合絮凝工藝，通過形成大量的絮凝沉淀，可進一步提高其去除率。

在石灰等處理鈾廢水的過程中，金屬離子與氫氧根離子或酸根發生反應，生成了難溶的氫氧化物或其他難溶性鹽沉淀。通過化學沉淀和載體共沉淀作用，把鈾分離出來，從而達到凈化鈾廢水的目的。一般的研究中，鈾的去除效率為85％。羅明標研究了氫氧化鎂處理含鈾放射性廢水的條件，試驗結果表明，氫氧化鎂處理劑對低放射性含鈾廢水具有良好的處理效果。

張有賢等人采用混凝沉淀法處理含鈾、釷等微量放射性廢水。其結果表明：采用聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵為混凝劑，以聚丙烯酰胺為助凝劑，鈾的去除率為70～90％，效果穩定、泥水易于分離。任俊樹等針對含鹽量較高的低放廢水進行了絮凝沉淀實驗。結果表明：增大絮凝劑投加量及降低廢水初始始pH值可以提高鈾的絮凝效果。其中，pH值的控制是獲得鈾的高去除率的關鍵。當Fe²⁺投加量為100mg/L、廢水初始pH為6時，鈾的去除率可達95.5％以上。

總而言之，該法具有處理工藝簡單、成本較低等優點，但其缺點也很明顯。鈾的去除率達不到要求，絮凝反應受水溶液的酸堿度、離子濃度、反應溫度和反應時間等條件的限制，因此操作條件較苛刻。pH值控制不好，會直接影響處理結果，導致廢水處理效果較差。與此同時，產生的泥漿量也較大。

萃取法：蘇凱洲采用“脫除氫氟酸一石灰中和調pH值一三級萃取”工藝對低濃度鈾釷廢水進行了處理，出水中鈾的質量濃度由8.5mg/L降低到出水的0.05mg/L。達到了國家規定的露天水源中鈾的限制濃度，但工藝較復雜，處理費用較高。

膜分離法：由于UO₂²⁺在1mol/L的HNO₃體系中，易被磷酸三丁酯萃取，在低酸條件下(0.001mol/LHNO₃)被反萃取。利用這一特性，將磷酸三丁酯-加氫煤油和表面活性劑與0.001mol/LHNO₃在強烈攪拌下制成的油包水型乳化液膜處理含鈾廢水，經過三級連續逆流處理，鈾的質量濃度從4mol/L降低到7.1μg/L。實驗過程中液膜反復使用了10次，其性能未見明顯變化。在液膜分離過程中，分離時間、外相的pH值、共存離子和表面活性劑的選用等因素對膜分離的效果與效率均有明顯的影響。孫賢波等人用疏水性聚丙烯中空纖維膜制成膜萃取器，研究了二(2-乙基已基)磷酸煤油膜對低濃度含鈾廢水的處理情況。結果表明萃取率隨時間的增加而增加，在一定范圍內提高水相流速可以提高膜萃取率。膜萃取效率與水相pH值和水相流速等因素有密切相關。膜分離法具有污染物除去率高，能回收廢水中的金屬鹽，工藝簡單等優點，但其投資較高，且膜需妥善存放，膜孔易堵塞，限制了其大規模使用。

植物修復：植物修復技術主要有兩種：即人工濕地技術和根際過濾技術。人工濕地是指利用人工建造和監督控制的適宜于水生植物或濕生植物生長的、工程化的沼澤地進行廢水處理的一種污染治理工藝。采用濕地法處理含鈾廢水的運行費用遠低于常規水處理方法，但鈾的去除效果只有約50％。迄今為止，應用人工濕地處理工業廢水的研究和實例尚不多見。