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《天津大学》 2009年
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组合微滤工艺处理含裂片核素废水的冷试验研究

张长平  
【摘要】: 微滤工艺和传统工艺相结合处理放射性废水能获得较高的去污因数和浓缩倍数。本文开发了吸附-微滤工艺、混凝共沉淀-微滤工艺分别处理含铯、锶的废水,对混凝-微滤工艺处理锕系元素废水的操作参数进行了优化。 以亚铁氰化钾锌为吸附剂,进行了吸附-微滤工艺处理低浓度含铯废水的冷试验研究,试验中制备的亚铁氰化钾锌的分子式为K_2Zn_3[Fe(CN)_6]_2,结构致密,粒径为0.275~17.4μm,对铯具有较好的吸附性能,对铯的吸附行为符合Freundlich等温式和拟二级动力学模型。静态试验表明,吸附剂的投加量为0.330 g/L时,对铯的去污因数为75.8,去除率达到了98.7%,而相同参数下的小试规模冷试验对铯的去除效果要好于静态吸附试验,主要原因是曝气过程使吸附剂表面不断更新,从而使旧吸附剂具有持续的吸附能力。吸附剂用量越大,去污因数越大,浓缩倍数越小,吸附剂投加量分别为0.330 g/L、0.165 g/L、0.083 g/L,进水铯浓度为100μg/L左右时,去污因数分别为208.7、128.8、77.2,浓缩倍数分别为539、1218、2306。出水无色透明,浊度最低为0.05 NTU,最高为0.10 NTU。出水中金属元素钙、镁基本不被截留,铁被全部截留。毒性很强的CN-浓度小于0.002 mg/L,达到了《污水综合排放标准》(GB8978-1996)。 以蒙脱石为吸附剂,由于吸附剂投量过高,无法满足工程要求,因而采用吸附-微滤工艺处理含锶废水是不可行的。 以Na_2CO_3为沉淀剂,以FeCl_3为混凝剂,采用混凝共沉淀-微滤工艺处理含锶废水是可行的。序批式运行方式中,当Na_2CO_3投加量为2000 mg/L,FeCl_3投加量为10 mg/L,进水锶浓度为10 mg/L左右时,去污因数达到458,但膜污染严重,限制了工艺的应用范围。在连续式运行方式中,当进水锶浓度为5.3 mg/L,Na_2CO_3投加量为2000 mg/L,FeCl_3投加量为20 mg/L时,平均去污因数为183.6,浓缩倍数达到249。该工艺出水水质较好,浊度小于0.10 NTU。铁基本被全部去除,钙的去除率达到88%以上,镁的去除率较低,水的软化有利于锶的去除。 混凝-微滤工艺处理锕系元素废水的应用规模冷试验运行效果良好,无论主膜组件出水期间,还是辅助膜组件进行浓缩期间,出水的浊度正常。当浓缩倍数为565时,污泥流动性较好,能顺利排出反应器。 参考处理含裂片核素废水和锕系元素废水的试验结果,进行了处理同时含铯、锶混合废水工艺的初步设计,原水首先以Na_2CO_3为沉淀剂,以FeCl_3为混凝剂采用混凝共沉淀-微滤工艺去除锶,然后以亚铁氰化钾锌为吸附剂采用吸附-微滤工艺去除铯。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:X703

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