小型低壓反滲透系統(tǒng)處理放射性廢水中鍶和銫的方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)提供的是一種利用小型低壓反滲透系統(tǒng)處理放射性廢水中鍶和銫的方法。本發(fā)明專利技術(shù)利用1812-50型家用聚酰胺復(fù)合膜在操作壓力≤1.0Mpa條件下分離放射性廢水中鍶和銫，滲出液中鍶的截留率為93.5％-100.0％，銫的截留率為75.2％-99.6％，系統(tǒng)回收率為36.4％-38.6％。本發(fā)明專利技術(shù)能有效去除放射性廢水中的鍶和銫，分離過程無相變，能耗低，常溫操作，操作簡單。在應(yīng)急性廢水處理和核素濃縮等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于水處理
，具體涉及反滲透膜法去除放射性廢水中鍶和銫的方法。
技術(shù)介紹
世界經(jīng)濟的快速發(fā)展和化石能源的不斷消耗，使核能的大規(guī)模利用成為必然選擇。在放射性核素的使用過程中，會不可避免的產(chǎn)生大量的放射性廢水。尤其隨著我國核電工業(yè)的迅速發(fā)展，對經(jīng)濟、高效的放射性廢水處理技術(shù)的需求越發(fā)迫切。2011年3月日本福島核電站的核泄露事故發(fā)生后，放射性廢水的處理問題再次引起全世界的關(guān)注。放射性廢水中代表性核素有銫、鍶、鈾和鈷等，它們的放射性危害大，自然衰變周期長，且不易察覺。這些核素中，鍶和銫的自然衰減周期分別是28和30年，由于其高的放射活性和比例受到廣泛關(guān)注。當(dāng)放射性廢水進入環(huán)境后，會造成水和土壤等污染，最終通過食物鏈的富集等進入人體，給環(huán)境和人類健康造成直接威脅。通常放射性廢水處理傳統(tǒng)工藝采用：蒸發(fā)+離子交換。放射性廢水經(jīng)過蒸發(fā)，富集了大量核素的蒸發(fā)殘液經(jīng)固化處理后長期地質(zhì)儲存；后續(xù)的離子交換樹脂富集了大量的核素經(jīng)固化處理后，同樣進行長期地質(zhì)儲存。傳統(tǒng)工藝技術(shù)已經(jīng)比較成熟，但是設(shè)備龐大，放射性廢物產(chǎn)生量大，成本高等問題突出。反滲透技術(shù)可以去除水中大多數(shù)的離子，這一技術(shù)的興起，為放射性廢水處理提供了新的選擇。反滲透膜技術(shù)具有分離效果高，能耗低，常溫操作等特點，在海水淡化領(lǐng)域已經(jīng)證明了它的可靠性和經(jīng)濟性。近些年，國內(nèi)外專家學(xué)者通過反滲透技術(shù)開展了一系列對放射性廢水處理的研究工作，證實了放射性核素的輻射作用對聚酰胺膜<br>反滲透系統(tǒng)無影響，美國和印度等國家也已經(jīng)應(yīng)用此技術(shù)進行放射性廢水的處理。然而反滲透系統(tǒng)多為高壓、大型裝置，在處理大多數(shù)為突發(fā)應(yīng)急事故產(chǎn)生的放射性廢水時就會顯得捉襟見肘，這就需要開發(fā)、應(yīng)用小型、輕量、易操作的反滲透系統(tǒng)處理放射性廢水，以便能夠快速、高效地進行應(yīng)急處置。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于專利技術(shù)一種利用低壓小型的反滲透系統(tǒng)，來處理放射性廢水中的鍶和銫的方法。本專利技術(shù)采用1812-50型家用聚酰胺卷式復(fù)合膜進行反滲透分離，在操作壓力≤1.0Mpa，溫度25±1℃的條件下，可對溶液初始濃度100-1000μg?L-1，初始pH為3-9的模擬放射性廢水中的鍶和銫進行去除。本專利技術(shù)提供的低壓小型反滲透系統(tǒng)處理放射性廢水中鍶和銫的方法，滲出液中鍶的截留率為93.5％-100.0％，銫的截留率為75.2％-99.6％，系統(tǒng)回收率為36.4％-38.6％。本方法具有分離過程無相變，截留率高，能耗低，常溫操作等特點，在應(yīng)急性放射性廢水處理和核素濃縮等方面有廣闊的應(yīng)該前景。當(dāng)原液中初始pH值為9時，滲出液中鍶的濃度低于電感耦合等離子體質(zhì)譜儀檢出限，同時銫的截留率也達(dá)到98.0％，更能顯現(xiàn)本專利技術(shù)的優(yōu)越性。附圖說明圖1為本專利技術(shù)提供的整體工藝結(jié)構(gòu)示意圖；其中，1-原料進水池；2-冷卻水循環(huán)系統(tǒng)；3-進水閥門；4-流量計；5-自吸式提升泵；6-壓力表；7-反滲透膜組件。具體實施方式安裝除鹽率為96.0％-98.0％的1812-50型家用反滲透膜組件，分別以管道連接在原料進液口、濃縮液出口和滲出液出口。利用硝酸鍶和硝酸銫取代放射性核素鍶和銫進行冷實驗，鍶和銫初始濃度、滲出液濃度通過電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測定。實施例1將含有100μg?L-1鍶、100μg?L-1銫的原料液壓入上述膜組件，操作溫度25±1℃，過濾壓力為1.0Mpa，其滲出液中鍶的截留率為94.5％，銫的截留率為76.1％，系統(tǒng)回收率為38.5％。實施例2將含有100μg?L-1鍶、100μg?L-1銫的原料液壓入上述膜組件，操作溫度25±1℃，過濾壓力為0.9Mpa，其滲出液中鍶的截留率為94.2％，銫的截留率為75.7％，系統(tǒng)回收率為38.0％。實施例3將含有100μg?L-1鍶、100μg?L-1銫的原料液壓入上述膜組件，操作溫度25±1℃，過濾壓力為0.75Mpa，其滲出液中鍶的截留率為93.5％，銫的截留率為75.2％，系統(tǒng)回收率為37.2％。實施例4將含有500μg?L-1鍶、500μg?L-1銫的原料液壓入上述膜組件，操作溫度25±1℃，過濾壓力為1.0Mpa，其滲出液中鍶的截留率為95.3％，銫的截留率為81.0％，系統(tǒng)回收率為38.3％。實施例5將含有1000μg?L-1鍶、1000μg?L-1銫的原料液壓入上述膜組件，操作溫度25±1℃，過濾壓力為1.0Mpa，其滲出液中鍶的截留率為97.4％，銫的截留率為89.2％，系統(tǒng)回收率為38.6％。實施例6將含有1000μg?L-1鍶、1000μg?L-1銫的原料液壓入上述膜組件，操作溫度25±1℃，過濾壓力為1.0Mpa，溶液初始pH為3，其滲出液中鍶的截留率為99.6％，銫的截留率為99.6％，系統(tǒng)回收率為37.7％。實施例7將含有1000μg?L-1鍶、1000μg?L-1銫的原料液壓入上述膜組件，操作溫度25±1℃，過濾壓力為1.0Mpa，溶液初始pH為5，其滲出液中鍶的截留率為97.3％，銫的截留率為95.1％，系統(tǒng)回收率為37.9％。實施例8將含有1000μg?L-1鍶、1000μg?L-1銫的原料液壓入上述膜組件，操作溫度25±1℃，過濾壓力為1.0Mpa，溶液初始pH為7，其滲出液中鍶的截留率為99.8％，銫的截留率為97.1％，系統(tǒng)回收率為36.4％。實施例9將含有1000μg?L-1鍶、1000μg?L-1銫的原料液壓入上述膜組件，操作溫度25±1℃，過濾壓力為1.0Mpa，溶液初始pH為9，其滲出液中鍶的截留率為100.0％，銫的截留率為98.0％，系統(tǒng)回收率為38.0％。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種小型低壓反滲透系統(tǒng)處理放射性廢水中鍶和銫的方法，其特征在于采用1812?50型家用聚酰胺卷式復(fù)合膜在操作壓力≤1.0Mpa，操作溫度為25±1℃條件下進行反滲透分離。滲出液中鍶的截留率為93.5％?100.0％，銫的截留率為75.2％?99.6％，系統(tǒng)回收率為36.4％?38.6％。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種小型低壓反滲透系統(tǒng)處理放射性廢水中鍶和銫的方法，其特征在于采用1812-50型家
用聚酰胺卷式復(fù)合膜在操作壓力≤1.0Mpa，操作溫度為25±1℃條件下進行反滲透分離。
滲出液中鍶的截留率為93.5％-100.0％，銫的截留率為75.2％-99.6％，系統(tǒng)回收率為
36.4％-3...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊禹，侯立安，丁士元，顧平，
申請(專利權(quán))人：北京師范大學(xué)，中國人民解放軍第二炮兵工程大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11