[發明專利]一種用于凈化含鈾廢液的膜處理工藝

在審

• 申請號: 201710545901.2
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN107456873A
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 李天福;張慧忠;魏剛;馬治軍;陳建勇;任喜彥;李賀成;高興星;李立璟
• 申請（專利權）人: 中核四0四有限公司
• 主分類號: B01D61/58
• 分類號: B01D61/58;C02F1/44
• 代理公司: 核工業專利中心11007
• 代理人: 張雅丁

技術領域

本發明屬于鈾轉化領域，具體涉及一種用于六氟化鈾生產過程中產生含鈾工藝廢液的膜凈化處理工藝。

背景技術

在鈾純化轉化生產天然六氟化鈾過程中，工藝廢液中通常仍含有200mg/L～800mg/L的金屬鈾。因此，工藝廢液的凈化處理需盡量回收金屬鈾，防止鈾對環境的污染。

目前，國內外對UF₆生產過程中產生的堿性含鈾廢液處理措施主要有兩種：一是采用離子交換法進行交換吸附處理。二是采用Ca(OH)₂堿化、FeSO₄中和、最后加沉淀劑的方法處理，處理后可實現廢水的達標排放。

從鈾轉化工藝本身而言，UO₂氫氟化制備UF₄技術以及UF₄氟化制備UF₆技術已處于國內領先水平，但三廢排放等指標與國外先進的鈾轉化生產廠仍存在較大的差距，尤其是UF₆生產尾氣淋洗工序產生的堿性含鈾廢液中CO₃^2-、HCO₃^-、F^-、Cl^-共存，現有技術除鈾效果差，難以達到廢水的排放最高允許限值0.05mg/L。目前，國內UF₆生產過程中產生的堿性含鈾廢水處理過程中主要存在的問題表現為：

(1)堿性含鈾廢液中碳酸氫根離子含量較高，離子交換時樹脂對廢液中鈾吸附效果受廢液中碳酸氫根離子含量影響較為明顯；

(2)離子交換吸附處理后廢液中鈾含量最低可降至1.0mg/L左右，達不到排放標準。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種用于凈化含鈾廢液的膜處理工藝，從而利用膜分離技術，以鈾轉化生產廢液作為原液進行預處理，驗證試驗系統中預處理單元的除污效果；以預處理后的堿性含鈾廢液為原液，在不同壓力條件下經多級納濾單元及反滲透單元處理，實現透過液中的鈾和氟離子的達標排放(0.05mg/L)。

為了實現這一目的，本發明采取的技術方案是：

一種用于凈化含鈾廢液的膜處理工藝，包括以下步驟：

(1)建立含鈾廢液膜處理凈化系統

含鈾廢液膜處理凈化系統包括預處理裝置、微濾裝置、超濾裝置、納濾裝置、反滲透裝置；

一、預處理裝置包括原液罐、原料泵、盤式過濾器、袋式過濾器；

原液罐用于接收鈾純化轉化生產過程中產生的含鈾廢液以對其進行取樣；

在原液罐取樣后開啟原液罐底部手動閥門，含鈾廢液通過原料泵依次進入盤式過濾器和袋式過濾器進行預處理，通過盤式過濾器和袋式過濾器除去含鈾廢液中的大顆粒雜質和漂浮物；

二、微濾裝置包括微濾膜、微濾罐；

通過微濾膜將經過預處理后的含鈾廢液除去小顆粒雜質；

微濾罐用于接收從微濾膜出口出來的含鈾廢液以對其進行取樣；

三、超濾裝置包括超濾泵、超濾膜、超濾罐；

在微濾罐取樣后開啟微濾罐底部手動閥門，含鈾廢液通過超濾泵進入超濾膜對含鈾廢液進行初步分離以除去大分子；

超濾后的超濾濃液返回微濾罐繼續循環分離，超濾清液進入超濾罐；

四、納濾裝置包括一級納濾泵、一級納濾膜、一級納濾罐、二級納濾泵、二級納濾膜、二級納濾罐；

在超濾罐取樣后開啟超濾罐底部的手動閥門，含鈾廢液通過一級納濾泵進入一級納濾膜以去除含鈾廢液中的多價離子；

一級納濾后的一級納濾濃液返回超濾罐繼續循環分離，一級納濾清液進入一級納濾罐；

在一級納濾罐取樣后開啟一級納濾罐底部的手動閥門，含鈾廢液通過二級納濾泵進入二級納濾膜以去除含鈾廢液中的單價離子；

二級納濾后的二級納濾濃液返回一級納濾罐繼續循環分離，二級納濾清液進入二級納濾罐；

五、反滲透裝置包括增壓泵、高壓泵、反滲透膜、反滲透罐、特種下水管道；

在二級納濾罐取樣后開啟二級納濾罐底部的手動閥門，含鈾廢液依次通過增壓泵和高壓泵進入反滲透膜以去除含鈾廢液中的微量鈾；

反滲透后的反滲透濃液返回二級納濾罐繼續循環分離，反滲透清液進入反滲透罐然后排入特種下水管道；

(2)預處理

檢查并關閉原液罐底部的手動閥門，向原液罐中加入含鈾廢液；

依次打開原液罐底部的手動閥門及原液罐至盤式過濾器之間的電動閥門，當含鈾廢液充滿原料泵的入口管道時，啟動原料泵，原液罐中的含鈾廢液經過預處理裝置流向微濾罐中；