[發明專利]一種含重金屬及放射性鈾元素的廢水處理裝置及方法

有效

• 申請號: 201910620542.1
• 申請日: 2019-07-10
• 公開（公告）號: CN110204130B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 韋昌工;祝曉蕓;曹倩;黃金城
• 申請（專利權）人: 南京藍勝環保科技有限公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;B01D53/18;C02F101/20
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 崔自京

本發明涉及環境保護技術領域，具體的說是一種含重金屬及放射性鈾元素的廢水處理裝置及方法，包括樹脂吸附單元、擴滲析膜分離單元、酸濃縮蒸發單元、堿式反應沉淀蒸發結晶單元、尾氣吸收處理單元等工藝流程，通過對含防輻射性、含鹽、含重金屬酸性水處理能徹底做到去除分離、達到安全環保要求，回收資源、防輻射性鈾元素去除效率高；通過對樹脂吸附自動裝料、卸料過程實現全自動化保證了人員的安全；通過對硝酸進行濃縮蒸發回收再利用，節約資源；通過對重金屬的進行堿式反應沉淀蒸發結晶鹽進行液固包裝處理；通過對蒸發結晶的尾氣進行吸收處理再排放保證尾氣排放要求；具有工藝簡單、安全環保、資源節約的優點。

技術領域

本發明涉及環境保護技術領域，具體的說是一種含重金屬及放射性鈾元素的廢水處理裝置及方法。

背景技術

含鈾放射性的酸性水是一類來源廣泛的放射性廢水，如鈾礦的開采和制備、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。原地浸出采鈾是將按一定配方配制好的溶浸液,經注液鉆孔注入到天然的含礦含水層中,在水力梯度作用下沿礦層滲流,通過對流和擴散作用,選擇性地氧化和溶解鈾,形成含鈾溶液,經抽液鉆孔提升至地表,再進行水冶處理得到所需的鈾濃縮物產品。由于我國地浸采鈾礦山多采用酸法浸出工藝,采區退役后,地下水中的SO₄^—2、NO₃^—、U(VI)、H⁺和重金屬離子等許多組分嚴重超標。若不及時加以治理,這些污染物便會通過滲透遷移作用威脅下游地下水資源,對工農業的生產和人類的飲水安全造成很大的影響。

目前普遍采用的吸附法,蒸發濃縮法，萃取法。吸附法是以吸附劑為基礎，對放射性元素有很高選擇性，成本高，對酸鹽不能處理。蒸發濃縮法，使金屬雜質和鹽一起同時濃縮，部分的廢液夾雜放射性、濃縮廢液都要進行預處理，處理成本高,效果差。萃取法是加入一種與水不溶解的溶劑，使廢酸水中的放射性污染物溶于溶劑中，然后分離溶劑于廢水，分離后含有污染物的廢水具有較高的放射性，鹽于其他金屬離子不能完全去除分離。

針對以上問題，本發明的一種含重金屬及放射性鈾元素的廢水處理裝置及方法，可實現含防輻射元素的去除；重金屬及鹽的去除收集，不僅節約了資源，還可以回收潔凈的酸再利用，達到安全環保排放要求，保護水環境，具有很好的應用前景。

發明內容

針對現有技術中的問題，本發明提供了一種工藝簡單、安全環保、資源節約的含重金屬及放射性鈾元素的廢水處理裝置及方法；其創新點在于：采用的去除放射性元素及重金屬Fe、Ni、Cr采用了特種樹脂吸附工藝、擴滲析膜分離重金屬，及酸蒸發濃縮再利用工藝，完全做到安全、環保、一體化集裝系統處理設備。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種含重金屬及放射性鈾元素的廢水處理裝置及方法，包括樹脂吸附單元、擴滲析膜分離單元、酸濃縮蒸發單元、堿式反應沉淀蒸發結晶單元、尾氣吸收處理單元等工藝流程，主要包括以下步驟：1)、含有酸、鹽、重金屬及放射性鈾元素廢水經泵打入所述樹脂吸附單元中進行吸附處理，樹脂解析的含有輻射性廢水經泵打到煅燒處理工藝；2)、該樹脂吸附后的清液排到所述擴滲析膜分離單元，分離酸水與重金屬；3)、擴滲析膜分離后潔凈酸排到所述酸濃縮蒸發單元進行提濃工藝處理；4)、擴滲析膜分離的重金屬殘液進入所述堿式反應沉淀蒸發結晶單元進行處理；5)、沉淀鹽經過蒸發結晶包裝進行固廢處理；6)、酸濃縮蒸發的水經過冷凝回收做為膜分離純水補水；7)、蒸發結晶的尾氣經過所述尾氣吸收單元洗滌除霧進行排放。

本發明進一步設置為：設備儀表管線的特征包括：1)、反應器內液體接觸的管道、閥門及其它配件材質為耐腐蝕性材料；2)、所有部件與部件間的焊接均要求滿焊，對焊接部位進行探傷處理；3)、設備表面(如罐體、輔助系統等)均需要進行拋光處理(拋光后表面粗糙度：外：Ra2.4，內Ra0.8)；4)、設備所涉及到的壓力變送器、熱偶、數顯表、電機、儀表等采用耐腐蝕材料；5)、采用遠程控制，聯鎖報警功能:設備進行過程進行相關的聯鎖報警功能。