本發明專利技術涉及用于從廢水去除放射性污染物的方法，所述廢水在核反應堆冷卻循環系統或其部件的去污染的情況下或在核反應堆運行的情況下產生，其中在廢水中借助于這些添加的高錳酸根離子作為氧化劑和一種或多種包含在廢水中的和/或計量添加的有機還原劑僅產生MnO2沉淀物，其中將沉淀物從廢水分離。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】用于從廢水去除放射性污染的方法本專利技術涉及用于從廢水去除放射性污染的方法，所述廢水一方面在核反應堆冷卻循環系統或其部分的去污染的情況下和另一方面在核反應堆運行的情況下產生。在反應堆冷卻劑中經常存在不僅以溶解的形式而且以膠體的或顆粒形式的放射性物質。在去污染的情況下，在冷卻循環系統的由金屬構成的部件的表面上存在的氧化層被脫除，其中使用無機酸和/或有機酸，這與來自氧化層的金屬離子，例如鐵-II離子或鐵-III離子形成水溶性配合物。在去污染的過程中，具有配合的溶解的金屬陽離子以及陰離子的去污染溶液富集。最遲在去污染結束時，氧化層的進入溶液中的成分(其中也存在放射性核素)，通過將廢水或去污染溶液引經離子交換劑的方式被去除。可能地，廢水中仍然存在的有機物質，例如去污染酸如草酸的未消耗的殘留物，可以任選地，例如通過在用UV光的輻射下的氧化處理分解成二氧化碳和水。從化學方面看，在去污染結束時存在的廢水因此是比較純的。但是盡管進行多次離子交換劑處理，放射性污染仍然存在，從而不可能將廢水排放到環境中。同樣適用于從建筑物向外施加放射性負荷的反應堆冷卻劑。上述類型的廢水因此，當應排放到環境中或以經純化的形式例如進一步使用時，通常經歷蒸發。汽相或由此通過冷卻產生的冷凝物實際上無放射性。在冷卻循環系統的去污染的情況下，產生數噸廢水，從而對于汽化的時間消耗和能量消耗是巨大的并且造成相應的成本。與高成本相聯系的還有，蒸發殘余物的凝固和最終儲存。本專利技術的任務是，說明開篇所述類型的方法，其簡單并且可以較少的時間消耗、能量消耗和成本消耗實施。該任務根據權利要求1以這樣一種方法來解決，其中在廢水中借助于這些添加的高錳酸根離子作為氧化劑和一種或多種在廢水中包含的和/或計量添加的選自有機的和可氧化為水的還原劑組的還原劑僅產生MnO2沉淀物，其中該沉淀物被從廢水分離。在這些方法中，首先有利的是，除了氧化劑和還原劑外不需要其它的添加劑如鹽、酸或堿，它們增加了MnO2沉淀物的質量，即待清除的廢物的量。在MnO2沉淀物的形成和沉積的情況下，如以令人意外的方式所顯示的，如果僅以非常低的濃度存在于廢水中，本身還結合了放射性，這在運行中所產生的廢水的情況下和在消耗的去污染溶液的情況下就是這種情況。放射性污染與沉淀物一起從廢水去除。廢水的活性值可以通過該方式如此程度地被降低，使得清除到環境中或例如在核電站中再利用，是毫無問題的。廢水的放射性基于例如膠體狀的溶解的α-核素例如Am-241或者γ-核素例如具有納米范圍大小的包含Co-60的顆粒，其在廢水凈化的情況下，在冷卻循環系統去污染的過程中不被離子交換劑截留。作為放射性的載體，也考慮溶解的核素-陽離子。膠體狀的溶解的顆粒可能吸附地結合在沉淀物上(這應該也適用于離子)和/或包封在沉淀物的空穴中。對于在引語中提出的凈化效果有利的是，選擇這樣的反應物：其盡可能地產生體積大的沉淀物，這特別是在二氧化錳沉淀物或MnO2沉淀物的情況下就是所述情況。在與在引語中提出的類型的還原劑的反應的情況下，在高錳酸根離子中以+VII氧化態存在的錳轉變為+IV氧化態，其中產生難溶的二氧化錳(Braunstein)。這形成松散的、被充滿水的空穴嵌入性松散化的離子聚集體，其可以形成特別好的膠體狀的溶解顆粒以及離子。本專利技術的另一個重要的特征是，僅產生MnO2沉淀物。這由此達到，在待處理的廢水中除了作為還原劑使用的至少一種有機物質或至少一種可氧化成水的還原劑外，不存在或不添加這樣的試劑，其與Mn-IV形成沉淀物并且因此增加了放射性沉淀物的后來待處置或待清除的量。在借助于高錳酸根離子的氧化的情況下，有機還原劑被分解為二氧化碳和水，而由其他所提到的還原劑僅產生水。在根據本專利技術的方法中特別有利的是使用有機還原劑，因為在此產生這樣的可能性，其或者被氧化成有機碎片，其在例如借助于UV輻射進行沉淀后可以進一步分解，或者同時被氧化為二氧化碳和水。向廢水添加的有機還原劑因此不增加沉淀物的量，而在其他情況下這在沉淀物的凝固和清除的情況下將導致增加耗費。關于待清除的廢物的減少，即減少在從液相分離后留下的固體的量，有利的是不使用高錳酸的鹽例如KMnO4，而是高錳酸(HMnO4)作為氧化劑。由此由于缺少鈣離子，廢物量被進一步減少。此外，不需要通過離子交換從廢水中去除溶解的鈣離子。在消耗的去污染溶液的凈化的情況下，優選地使用也在冷卻循環系統去污染的情況下使用或可使用的即允許的化合物，作為還原劑。用該措施，獲得這樣的優點，即關于從廢水分離的沉淀物的清除，不需要額外的鑒定措施，例如材料相容性試驗，這是因為具有這些物質的廢物也在去污染的過程中產生。對于這樣的有機還原劑的實例為草酸和蟻酸。這些將被高錳酸鹽和高錳酸還原為二氧化碳和水。另一種還原劑，適合于上述優點的，為例如過氧化氫。在另一個優選的方法變形的情況下，以化學計量量添加互相反應的化合物，即高錳酸根離子和有機還原劑，即分別這樣多，從而在反應的情況下，所添加的量是充分的或至少接近完全消耗。因此，在廢水中幾乎不存在可以阻止廢水的進一步利用的過量。為了影響所形成的二氧化錳絮狀物的特性，可能有利的是，使用相對于氧化劑而言稍微過量的還原劑。在這種情況下形成的沉淀物為大絮狀的并因此是易于過濾的。為了形成沉淀物，以怎樣的順序向廢水添加形成沉淀物所必需的化合物是不重要的。可考慮的還有共同或同時計量添加。為了沉淀所提供的試劑量同樣可以以一次或多次進料計量添加。然而有利的是，向已經包含還原劑的廢水添加高錳酸根離子即例如高錳酸。在該措施的情況下已顯示，在其他情況下待觀察的二氧化錳在其中進行沉淀的容器壁上的附著，被盡可能地抑制。在沉淀過程中形成的二氧化錳絮狀物主要保持懸浮，這使它們后來從廢水中分離變得容易。在去污染時所產生的廢水中，還經常存在未消耗的去污染酸的殘留物。在這種情況下適宜的是，利用該殘留物作為還原劑并且例如減少用于MnO2沉淀的化學品需要。在核反應堆的冷卻循環的去污染時所產生的消耗的去污染溶液的情況下適宜的是，利用在溶液中存在的有機物質殘留物，例如去污染酸，例如草酸作為還原劑用于MnO2沉淀。一個特別優選的方法變形設計為，通過例如攪拌至少一個小時時長，然而更好地5至30小時時長使廢水處于運動中，以便為了阻止沉淀物沉積，使沉淀物也在廢水中保持懸浮。該措施導致沉淀物的顆粒聚集成更大的形式，這使特別是通過過濾分離沉淀物變得容易。此外，由此提高了凈化效率特別是關于例如膠體狀的溶解的核素顆粒，這是因為由于其本基本上無電荷的特性，核素顆粒不太容易結合在沉淀物上，如這在離子污染物的情況下就是所述情況。通過所描述的方法變形而產生的沉淀物優選地通過過濾從廢水分離。但是可考慮的還有其他用于分離的方法，例如離心分離。在分離后，使沉淀物干燥，以便減少待清除的質量。在下面的表中，復述了研究的結果，其中廢水樣品(500ml)的放射性借助于通過氧化還原反應產生的沉淀物而減少。廢水樣品來自用來將高壓水-反應器的蒸汽發生器初級方面去污染的去污染溶液。去污染溶液已經在發電站方面用離子交換劑進行了凈化。盡管如此，可能的是，用實驗室混合床離子交換劑再次進行凈化，以便測試，在干凈的實驗室條件下，活性降低到了什么程度，特別是觀察α-活性。從下面的表得知相應的與單個本文檔來自技高網...
【技術保護點】
用于從廢水去除放射性污染物的方法，所述廢水在核反應堆的冷卻循環系統或其部件的去污染的情況下或在核反應堆運行的情況下產生，其中在廢水中借助于所添加的高錳酸根離子作為氧化劑和一種或多種在廢水中包含的和/或計量添加的選自有機還原劑和可氧化為水的還原劑的組的還原劑僅產生MnO2沉淀物，其中將沉淀物從廢水分離。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2012.03.20 DE 102012204415.91.用于從廢水去除放射性污染物的方法，所述廢水在核反應堆的冷卻循環系統或其部件的去污染的情況下或在核反應堆運行的情況下產生，其中在廢水中借助于所添加的高錳酸作為氧化劑和一種或多種在廢水中包含的和/或計量添加的選自有機還原劑和可氧化為水的還原劑的組的還原劑僅產生MnO2沉淀物并且除了氧化劑和還原劑外不添加其它的添加劑，其中將MnO2沉淀物從廢水分離。2.根據權利要求1的方法，其特征在于，在將去污染時產生的廢水凈化的情況下，使用也在冷卻循環系統的去污染情況下使用的化合物作為還原劑。3.根據前述權利要求之一的方法，其特征在于，使用草酸和/或蟻酸作為還原劑。4.根...
【專利技術屬性】
技術研發人員：L·森佩里貝爾達，R·伽森，B·蔡勒，J·P·莫雷拉多阿瑪拉爾，
申請(專利權)人：阿海琺有限公司，
類型：發明
國別省市：德國;DE
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