化学工程与工艺论文

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1、化学工程与工艺论文化学工程与工艺论文标题：膜分离技术处理放射性废水班级：化学工程与工艺化学工程与工艺论文摘要：介绍了膜技术在中、低浓度放射性废水处理中的研究和应用进展。膜组合技术处理放射性废水净化率可达98％-99．9％、净化因子可达100-1000。指出反渗透、纳滤、超滤、微滤和电渗析是目前应用的主流膜技术，并对其工艺特点作了评述。今后膜技术在核工业放射性废水处理中将获得更广泛的应用。关键词：放射性废水；反渗透；纳滤；超滤；微滤；电渗析膜分离技术以高效、节能、不产生二次污染等优点已在水处理领域取得了显著的工程业绩。随着核能应用领域的扩展，在膜技术应用初期，国内外便开始了用于放射性废水的研究，

2、目前已有多套装置在运行，大量试验和应用结果为膜分离技术在放射性废水处理中的应用展示了广阔的前景。我国“核电站中长期发展规划”提出，至2020年核电站装机容量达到4000万kW，目前一批核电站正在建设或论证，针对中、低浓度放射性废水的处理问题，对膜分离技术投入了更多的关注。1膜技术分离特征同种元素的同位素化学性质基本相同，这是采用膜分离技术处理放射性废水的科学依据。技术成熟、工程经验丰富的液体分离膜技术包括电渗析(ED)、微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)和反渗透(RO)等，分离特征见表1化学工程与工艺论文，要根据放射性核素的存在形态和不同膜技术的分离特征确定适宜的处理工艺。膜分离技术处理

3、放射性废水要与常用废水处理度浓缩，还需要蒸发过程。对于不溶性颗粒、悬浮物和可形成胶体的核素，通过这些常用的废水处理技术，不仅可部分去除放射活性，也形成了后续膜法处理的预处理步骤。聚集的颗粒、大分子和分子团易被微滤或超滤膜截留。溶解性小分子或离子态放射性核素用反渗透、纳滤或电渗析进一步净化、浓缩，所用流程也与常规废水处理流程相同。大量数据说明，放射性核素的净化率与脱盐率基本相同，利用冷试验的结果能可靠地建立中、低浓度放射性废水的处理工程。从能耗考虑，含盐量高的废水可用反渗透，含盐量低的可用电渗析。文献中放射性废水的处理效果有不同的表达术语，为表述一致，本文试采用净化率和净化因子。净化率是指废水初

4、始放射性活度和最终放射性活度之差与初始放射性活度的比值，以百分数表示；净化因子为废水处理前后放射性活度的比值。化学工程与工艺论文2电渗析技术1952年第一台商品电渗析器问世。1955年美国国立橡树岭研究所开始用电渗析处理放射性废水。1971年前苏联建成了处理。放射性废水的装置。早期的研究包括常规电渗析和离子交换树脂填充床电渗析(现称EDI或EIX)。在电渗析淡水隔室装填一定比例的阳、阴离子交换树脂构成EDI。电渗析用于脱除和浓缩放射性离子，EDI用于深度脱除。北京师范大学防射化学研究室系统研究了裂变元素的电渗析迁移规律。研究者以U靶经反应堆辐照，冷却5d后，将裂变同位素加入到苦咸水中作原废液，

5、进行电渗析循环试验。一组结果见表2。研究指出阴离子的核素迁移行为与价态和存在形式有关，如的迁移速率存在状态复杂，迁移性相差较大。的迁移速度比稳定盐中的C、M要快，二价的迁移速度与稳定盐中的Ca化学工程与工艺论文相同，这与离子淌度的大小顺序相一致。说明在电渗析过程中，处于离子态的裂变元素和稳定元素有相同的电化学规律。邵刚等1979年进行了2级电渗析处理低放射性废水的试验，结果见表3。原废液经化学沉淀、过滤进入电渗析器，处理水量。采用多孔白球吸附机油等有机物一精密滤器电渗析器流程，模拟现场水质进行组装和操作参数试验。采用单台340mmx640nm二级四段电渗析器，循环流程，处理量，脱盐率97％，浓

6、水体积减少到原废水的5％。现场应用结果总比活度净化率98％，达到排放要求。现场应用结果与冷试验相当一致，该装置已应用多年。中科院原子核所用电渗析．填充床电渗析流程进行了低放废水处理研究，运行考察数据见表4。含废水运行134h、实验室实际废水运行20h。MarkNeville等报导了在比利时DOEL核电站建立的处理低放射性废水的EIX(即EDI)化学工程与工艺论文样机。预处理采用铁盐絮凝过滤的方法。废水含有Cs、Co、U等核素，废水比活度约，EDI净化水比活度为，净化因子达到2500、浓缩比>1600，净化水可直接排放。该试验样机可将硼酸的质量浓度从浓缩到，而能耗仅为蒸发法的1／17目前高纯水制

7、备应用的EDI(Electrodei0nization)是1987年由Millpore公司首推的新产品，与上世纪70年代前后的填充床电渗析器在结构和作用上相同，但技术特性有很大区别。现用的EDI在超极限电流下运行，以水解离的自动再生树脂，不用酸、碱。为防止碱土金属沉淀，进水水质要求很高，一般以反渗透出水为进水。早期的填充床电渗析主要是代替离子交换段，树脂仅部分电再生，效率降低后，灰化处理。3微滤、