CN103794259A - 小型低压反渗透系统处理放射性废水中锶和铯的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的是一种利用小型低压反渗透系统处理放射性废水中锶和铯的方法。本发明利用1812-50型家用聚酰胺复合膜在操作压力≤1.0Mpa条件下分离放射性废水中锶和铯，渗出液中锶的截留率为93.5％-100.0％，铯的截留率为75.2％-99.6％，系统回收率为36.4％-38.6％。本发明能有效去除放射性废水中的锶和铯，分离过程无相变，能耗低，常温操作，操作简单。在应急性废水处理和核素浓缩等领域具有广阔的应用前景。

Description

小型低压反渗透系统处理放射性废水中锶和铯的方法
技术领域
本发明属于水处理技术领域，具体涉及反渗透膜法去除放射性废水中锶和铯的方法。
背景技术
世界经济的快速发展和化石能源的不断消耗，使核能的大规模利用成为必然选择。在放射性核素的使用过程中，会不可避免的产生大量的放射性废水。尤其随着我国核电工业的迅速发展，对经济、高效的放射性废水处理技术的需求越发迫切。2011年3月日本福岛核电站的核泄露事故发生后，放射性废水的处理问题再次引起全世界的关注。放射性废水中代表性核素有铯、锶、铀和钴等，它们的放射性危害大，自然衰变周期长，且不易察觉。这些核素中，锶和铯的自然衰减周期分别是28和30年，由于其高的放射活性和比例受到广泛关注。当放射性废水进入环境后，会造成水和土壤等污染，最终通过食物链的富集等进入人体，给环境和人类健康造成直接威胁。
通常放射性废水处理传统工艺采用：蒸发+离子交换。放射性废水经过蒸发，富集了大量核素的蒸发残液经固化处理后长期地质储存；后续的离子交换树脂富集了大量的核素经固化处理后，同样进行长期地质储存。传统工艺技术已经比较成熟，但是设备庞大，放射性废物产生量大，成本高等问题突出。反渗透技术可以去除水中大多数的离子，这一技术的兴起，为放射性废水处理提供了新的选择。反渗透膜技术具有分离效果高，能耗低，常温操作等特点，在海水淡化领域已经证明了它的可靠性和经济性。近些年，国内外专家学者通过反渗透技术开展了一系列对放射性废水处理的研究工作，证实了放射性核素的辐射作用对聚酰胺膜反渗透系统无影响，美国和印度等国家也已经应用此技术进行放射性废水的处理。然而反渗透系统多为高压、大型装置，在处理大多数为突发应急事故产生的放射性废水时就会显得捉襟见肘，这就需要开发、应用小型、轻量、易操作的反渗透系统处理放射性废水，以便能够快速、高效地进行应急处置。
发明内容
本发明的目的在于发明一种利用低压小型的反渗透系统，来处理放射性废水中的锶和铯的方法。
本发明采用1812-50型家用聚酰胺卷式复合膜进行反渗透分离，在操作压力≤1.0Mpa，温度25±1℃的条件下，可对溶液初始浓度100-1000μg L-1，初始pH为3-9的模拟放射性废水中的锶和铯进行去除。
本发明提供的低压小型反渗透系统处理放射性废水中锶和铯的方法，渗出液中锶的截留率为93.5％-100.0％，铯的截留率为75.2％-99.6％，系统回收率为36.4％-38.6％。本方法具有分离过程无相变，截留率高，能耗低，常温操作等特点，在应急性放射性废水处理和核素浓缩等方面有广阔的应该前景。
当原液中初始pH值为9时，渗出液中锶的浓度低于电感耦合等离子体质谱仪检出限，同时铯的截留率也达到98.0％，更能显现本发明的优越性。
附图说明
图1为本发明提供的整体工艺结构示意图；其中，1-原料进水池；2-冷却水循环系统；3-进水阀门；4-流量计；5-自吸式提升泵；6-压力表；7-反渗透膜组件。
具体实施方式
安装除盐率为96.0％-98.0％的1812-50型家用反渗透膜组件，分别以管道连接在原料进液口、浓缩液出口和渗出液出口。利用硝酸锶和硝酸铯取代放射性核素锶和铯进行冷实验，锶和铯初始浓度、渗出液浓度通过电感耦合等离子体质谱仪测定。
实施例1
将含有100μg L-1锶、100μg L-1铯的原料液压入上述膜组件，操作温度25±1℃，过滤压力为1.0Mpa，其渗出液中锶的截留率为94.5％，铯的截留率为76.1％，系统回收率为38.5％。
实施例2
将含有100μg L-1锶、100μg L-1铯的原料液压入上述膜组件，操作温度25±1℃，过滤压力为0.9Mpa，其渗出液中锶的截留率为94.2％，铯的截留率为75.7％，系统回收率为38.0％。
实施例3
将含有100μg L-1锶、100μg L-1铯的原料液压入上述膜组件，操作温度25±1℃，过滤压力为0.75Mpa，其渗出液中锶的截留率为93.5％，铯的截留率为75.2％，系统回收率为37.2％。
实施例4
将含有500μg L-1锶、500μg L-1铯的原料液压入上述膜组件，操作温度25±1℃，过滤压力为1.0Mpa，其渗出液中锶的截留率为95.3％，铯的截留率为81.0％，系统回收率为38.3％。
实施例5
将含有1000μg L-1锶、1000μg L-1铯的原料液压入上述膜组件，操作温度25±1℃，过滤压力为1.0Mpa，其渗出液中锶的截留率为97.4％，铯的截留率为89.2％，系统回收率为38.6％。
实施例6
将含有1000μg L-1锶、1000μg L-1铯的原料液压入上述膜组件，操作温度25±1℃，过滤压力为1.0Mpa，溶液初始pH为3，其渗出液中锶的截留率为99.6％，铯的截留率为99.6％，系统回收率为37.7％。
实施例7
将含有1000μg L-1锶、1000μg L-1铯的原料液压入上述膜组件，操作温度25±1℃，过滤压力为1.0Mpa，溶液初始pH为5，其渗出液中锶的截留率为97.3％，铯的截留率为95.1％，系统回收率为37.9％。
实施例8
将含有1000μg L-1锶、1000μg L-1铯的原料液压入上述膜组件，操作温度25±1℃，过滤压力为1.0Mpa，溶液初始pH为7，其渗出液中锶的截留率为99.8％，铯的截留率为97.1％，系统回收率为36.4％。
实施例9
将含有1000μg L-1锶、1000μg L-1铯的原料液压入上述膜组件，操作温度25±1℃，过滤压力为1.0Mpa，溶液初始pH为9，其渗出液中锶的截留率为100.0％，铯的截留率为98.0％，系统回收率为38.0％。

Claims (3)

1.一种小型低压反渗透系统处理放射性废水中锶和铯的方法，其特征在于采用1812-50型家用聚酰胺卷式复合膜在操作压力≤1.0Mpa，操作温度为25±1℃条件下进行反渗透分离。渗出液中锶的截留率为93.5％-100.0％，铯的截留率为75.2％-99.6％，系统回收率为36.4％-38.6％。
2.根据权利要求1所述的小型低压反渗透系统处理放射性废水中锶和铯的方法，其特征在于初始放射性废水中含有100-1000μg L-1的锶和铯。
3.根据权利要求1或2所述的小型低压反渗透系统处理放射性废水中锶和铯的方法，其特征在于初始放射性废水pH范围为3-9。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105293748A (zh) * 2014-06-25 2016-02-03 中国科学院大学 一种去除煤层气产出水中污染物的可移动式低压反渗透装置
CN108538419A (zh) * 2018-01-25 2018-09-14 天津大学 一种亚铁氰化钴复合膜-反渗透膜联合去除水中铯的方法
CN109621727A (zh) * 2018-12-04 2019-04-16 天津大学 一种超低压反渗透系统及其处理放射性污染水中碘离子的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202178076U (zh) * 2011-07-13 2012-03-28 浙江晶泉水处理设备有限公司 核辐射污染水净化处理装置
CN103464010A (zh) * 2013-09-21 2013-12-25 淮海工学院 抗污的高稳定性芳香聚酰胺复合膜及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202178076U (zh) * 2011-07-13 2012-03-28 浙江晶泉水处理设备有限公司 核辐射污染水净化处理装置
CN103464010A (zh) * 2013-09-21 2013-12-25 淮海工学院 抗污的高稳定性芳香聚酰胺复合膜及其制备方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
安全福等: "膜zeta电位测试技术研究进展", 《分析化学评述于进展》 *
王建龙等: "放射性废水膜处理技术研究进展", 《环境科学学报》 *
王晓伟等: "反渗透处理模拟含硼放射性废水的实验研究", 《核动力工程》 *
王欣鹏等: "反渗透技术处理压水堆一回路放射性废水试验研究", 《水处理技术》 *
王欣鹏等: "反渗透技术处理模拟核电站放射性废水中的钴", 《核化学与放射性化学》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105293748A (zh) * 2014-06-25 2016-02-03 中国科学院大学 一种去除煤层气产出水中污染物的可移动式低压反渗透装置
CN108538419A (zh) * 2018-01-25 2018-09-14 天津大学 一种亚铁氰化钴复合膜-反渗透膜联合去除水中铯的方法
CN109621727A (zh) * 2018-12-04 2019-04-16 天津大学 一种超低压反渗透系统及其处理放射性污染水中碘离子的方法
CN109621727B (zh) * 2018-12-04 2021-01-26 天津大学 一种超低压反渗透系统及其处理放射性污染水中碘离子的方法

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