CN206697244U

CN206697244U - 还原修复铀污染水处理装置

Info

Publication number: CN206697244U
Application number: CN201720475116.XU
Authority: CN
Inventors: 周仲魁; 王艳芬; 孙占学
Original assignee: East China Institute of Technology
Current assignee: East China Institute of Technology
Priority date: 2017-05-02
Filing date: 2017-05-02
Publication date: 2017-12-01
Anticipated expiration: 2027-05-02

Abstract

本实用新型提供一种还原修复铀污染水处理装置，其通过硫酸盐还原菌混合菌，将铀污染废水中的U(VI)转化为U(IV)为稳定的、溶解度很低的四价铀(U(IV))，并加以固定；它包括设有进水管和出水管的罐体，罐体内设有密闭的容腔；进水管和出水管均设置于罐体的中下部位置处，罐体的顶部设有一排气管，排气管上设有泄压阀；罐体内的中部侧壁上由上至下等间隔设有若干个环绕罐体内壁设置的并具有出气孔的第一环形气管和第二环形气管，第一环形气管和第二环形气管分别通过第一进气管和第二进气管与外部的气源连接；还包括一具有进料管的螺旋输送机，螺旋输送机上的进料管上方的管壁上设有进料口，进料口连接于罐体的底部并与罐体内部连通。

Description

还原修复铀污染水处理装置

技术领域

本实用新型涉及环境治理中铀污染水修复的技术领域，尤其涉及一种通过硫酸盐还原菌混合菌，将铀污染水中的U(VI)转化为U(IV)并加以固定的还原修复铀污染水处理装置。

背景技术

核能作为一种重要的能源，越来越受到人们的重视。铀作为核能的主要核燃料，其采冶的力度也越来越大。铀矿的开采和冶炼产生了大量的含铀废石、铀尾矿和含铀废水。同时，暴露于露天的废石在雨水冲刷、风化等作用下，废石中的放射性铀不断淋浸析出，随雨水扩散，势必会造成该区域地表水和地下水的污染，进而造成大面积的低剂量的放射性污染。

核工业的迅速发展和核能的大规模开发应用，导致了铀资源的大量使用,铀是一种长寿命元素，且具有很强的生物、化学毒性和很高的放射性。一旦进入土壤、水体和生态环境，将会带来长期的放射性危害隐患,直接威胁到人类的身体健康；随着我国经济的快速发展，放射性铀进入到土壤中，引起了非常严重的土壤放射性铀污染。

目前我国处理低浓度放射性废水的传统方法主要有吸附法、化学沉淀法、离子交换法等。吸附法和离子交换法具有较好的处理效果，但是使用的材料价格昂贵，并且离子交换剂的再生和处置较困难。因此，吸附法和离子交换法不适合处理大量水体，尤其是铀污染地下水的处理。化学沉淀法虽然成本较低，但是对于较低浓度水体处理效果不佳，并且容易造成二次污染。近些年，出现了一些新的处理方法，例如生物吸附法、膨润土法、乳化膜法、零价铁法。目前这些新技术可以解决传统净化处理工艺中存在的处理后污泥量大造成的二次污染和处理水量少等问题，但是也有其局限性。生物吸附法、零价铁法和乳化膜法虽然处理工艺简单，但对环境变化敏感，因此还处于实验室阶段。膨润土法具有处理量大，成本低等优点，但是对于极低铀浓度的水体，其他化学成分干扰大，效率低。

综上所述，采用传统或新型方法处理低浓度铀污染地下水，存在二次处理困难、容易造成二次环境污染、或者要么效率不高、要么价格昂贵等缺点。因此，研发新的资源节约型、环境友好型的铀污染废水的修复方法，是我国环境修复科技工作者亟须进行的紧迫任务。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种还原修复铀污染水处理装置，其通过硫酸盐还原菌混合菌，将铀污染废水中的U(VI)转化为U(IV)为稳定的、溶解度很低的四价铀(U(IV))，并加以固定。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型所采用的技术方案为：

设计一种还原修复铀污染水处理装置；它包括设有进水管和出水管的罐体，罐体内设有密闭的容腔；所述进水管和出水管均设置于罐体的中下部位置处，所述罐体的顶部设有一排气管，所述排气管上设有泄压阀；所述罐体内的中部侧壁上由上至下等间隔设有若干个环绕罐体内壁设置的第一环形气管和第二环形气管，所述第一环形气管和第二环形气管的管壁上分别设有若干个出气孔；所述第一环形气管和第二环形气管分别通过第一进气管和第二进气管与外部的气源连接；还包括一具有进料管的螺旋输送机，所述螺旋输送机上的进料管上方的管壁上设有进料口，所述进料口连接于罐体的底部并与罐体内部连通。

优选的，所述罐体的底部向下凹陷呈U形结构。

优选的，所述罐体的底部还设有呈U形的集沉槽，所述集沉槽的长度与罐体的直径相同，且所述进料管上的进料口的长度与所述集沉槽的长度同长，所述进料管上的进料口与集沉槽的底部连接并与集沉槽内部连通。

优选的，所述第一进气管和第二进气管分别通过一个增压泵与对应的气源连接。

优选的，所述罐体的侧壁上还设有玻璃观察窗口。

优选的，所述第一环形气管和第二环形气管由上至下交错设置。

优选的，在所述罐体内的侧壁上还设有若干个电加热板，所述电加热板环绕罐体的内壁对称设置。

优选的，相邻设置的第一环形气管和第二环形气管之间均设有所述电加热板。

优选的，还包括至少两个PH计，两个PH计的探测头分别设置在所述罐体内的侧壁上并由上至下间隔设置。

优选的，在所述罐体内的侧壁上还设有环绕罐体内壁设置的环形槽，所述第一进气管和第二进气管均设置于所述环形槽内，在所述环形槽的上下两个侧壁上还设有弹性卡板，所述弹性卡板的中部向外凸起呈山脊状，所述弹性卡板的一端固定在环形槽的侧壁上，所述弹性卡板的另一端向环形槽内部延伸，当所述第一进气管或第二进气管位于所述环形槽内时，所述弹性卡板上的凸起顶在所述第一进气管或第二进气管的管壁上。

本实用新型的有益效果在于：

本装置结构设计新颖，实施中结合硫酸盐还原菌混合菌可以将铀污染水中的六价铀进行还原并沉淀下来，且沉淀下来的U(IV)不会随着水体的流动而迁移，可操作性强，尤其适用于企业生产中产生的含铀废水处理中，同时本装置也能够应用于对周边环境水污染的治理中。

附图说明

图1为本实用新型的主要结构示意图；

图2为本实用新型中的第一进气管或第二进气管与环形槽的配合关系结构示意图；

图中：1.罐体;2.进水管;3.出水管;4.玻璃观察窗口;5.罐体的底部;6.集沉槽;7.进料管;8.螺旋输送机;9.电加热板;10.第一环形气管;11.PH计;12.第二环形气管;13.探测头;14.第二进气管;15.第一进气管;16.增压泵;17.泄压阀;18.出气孔;19.环形槽;20.弹性卡板;21.弹性卡板的中部;22.弹性卡板的另一端。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

实施例1：一种还原修复铀污染水处理装置，参见图1，图2；它包括设有进水管2和出水管3的罐体，罐体1内设有密闭的容腔；所述进水管2和出水管3均设置于罐体1的中下部位置处，所述罐体1的顶部设有一排气管，所述排气管上设有泄压阀17。

进一步的，本设计中的所述罐体1内的中部侧壁上由上至下等间隔设有若干个环绕罐体内壁设置的第一环形气管10和第二环形气管12，所述第一环形气管10和第二环形气管12由上至下交错设置；为了对第一环形气管10和第二环形气管12的固定，本设计在所述罐体1内的侧壁上还设有环绕罐体内壁设置的环形槽19，所述第一进气管10和第二进气管12均设置于所述环形槽19内，还在所述环形槽的上下两个侧壁上还设有弹性卡板20，所述弹性卡板的中部21向外凸起呈山脊状，所述弹性卡板的一端固定在环形槽的侧壁上，所述弹性卡板的另一端22向环形槽内部延伸，当所述第一进气管10或第二进气管12位于所述环形槽19内时，所述弹性卡板20上的凸起顶在所述第一进气管或第二进气管的管壁上。

进一步的，本设计还在所述第一环形气管10和第二环形气管12的管壁上分别设有若干个出气孔18，如图2所示，出气孔18设置于第一环形气管10和第二环形气管12外侧侧壁偏下位置处，即，出气孔18的设置位置低于第一环形气管10和第二环形气管12的中心；本设计中的所述第一环形气管10和第二环形气管12分别通过第一进气管15和第二进气管14与外部的惰性气体气源和蒸汽气源连接，进一步的，所述第一进气管15和第二进气管14分别通过一个增压泵16与对应的惰性气体气源和蒸汽气源连接。

进一步的，本设计中的所述罐体的底部5向下凹陷呈U形结构，所述罐体的底部5还设有呈U形的集沉槽6，所述集沉槽6的长度与罐体1的直径相同，还包括一具有进料管7的螺旋输送机8，所述螺旋输送机8上的进料管7上方的管壁上设有进料口，且所述进料管7上的进料口的长度与所述集沉槽6的长度同长，所述进料管上的进料口与集沉槽的底部连接并与集沉槽内部连通。

所述罐体1的侧壁上还设有玻璃观察窗口4，还在所述罐体1内的侧壁上还设有若干个电加热板9，所述电加热板9环绕罐体的内壁对称设置，本设计中，相邻设置的第一环形气管和第二环形气管之间均设有所述电加热板；进一步的，本设计还包括两个PH计11，两个PH计的探测头13分别设置在所述罐体内的侧壁上并由上至下间隔设置。

本装置在实施中结合硫酸盐还原菌混合菌实现对铀污染水的修复处理，硫酸盐还原菌混合菌是一种厌氧的微生物，其处理的最佳温度为35度左右；实施中通过进水管将铀污染水送入罐体内，而后通过第二进气管向罐体内输入蒸汽可在短时间内将罐体内的铀污染水升温至35度左右，之后停止蒸汽的输入，而后，通过第一进气管向罐体内输入惰性气体将铀污染水中的氧及罐体内的氧通过排气管排出，而后将铀污水的PH值调制5.0-7.0的范围内，通过PH计的显示可以将罐体内的铀污水的PH值进行实时的显示，而后向罐体内投加硫酸盐还原菌混合菌，此过程中罐体内的温度由电加热板保持，之后静置2-3天时间，在静置的过程中可以向罐体内继续通入少量的惰性气体，在静置的过程中铀染水中的六价铀经硫酸盐还原菌混合菌还原并沉淀下来，且沉淀下来的U(IV)进入下方的集沉槽内，反应后，处理后的污水井出水管排出，进入集沉槽内的沉淀经螺旋输送机排出，至此，可完成对铀污水的修复。

本实用新型的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本实用新型的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本实用新型的精神，都在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种还原修复铀污染水处理装置，它包括设有进水管和出水管的罐体，罐体内设有密闭的容腔；其特征在于：所述进水管和出水管均设置于罐体的中下部位置处，所述罐体的顶部设有一排气管，所述排气管上设有泄压阀；所述罐体内的中部侧壁上由上至下等间隔设有若干个环绕罐体内壁设置的第一环形气管和第二环形气管，所述第一环形气管和第二环形气管的管壁上分别设有若干个出气孔；所述第一环形气管和第二环形气管分别通过第一进气管和第二进气管与外部的气源连接；还包括一具有进料管的螺旋输送机，所述螺旋输送机上的进料管上方的管壁上设有进料口，所述进料口连接于罐体的底部并与罐体内部连通。

2.如权利要求1所述的还原修复铀污染水处理装置，其特征在于：所述罐体的底部向下凹陷呈U形结构。

3.如权利要求2所述的还原修复铀污染水处理装置，其特征在于：所述罐体的底部还设有呈U形的集沉槽，所述集沉槽的长度与罐体的直径相同，且所述进料管上的进料口的长度与所述集沉槽的长度同长，所述进料管上的进料口与集沉槽的底部连接并与集沉槽内部连通。

4.如权利要求1所述的还原修复铀污染水处理装置，其特征在于：所述第一进气管和第二进气管分别通过一个增压泵与对应的气源连接。

5.如权利要求1所述的还原修复铀污染水处理装置，其特征在于：所述罐体的侧壁上还设有玻璃观察窗口。

6.如权利要求1所述的还原修复铀污染水处理装置，其特征在于：所述第一环形气管和第二环形气管由上至下交错设置。

7.如权利要求6所述的还原修复铀污染水处理装置，其特征在于：在所述罐体内的侧壁上还设有若干个电加热板，所述电加热板环绕罐体的内壁对称设置。

8.如权利要求7所述的还原修复铀污染水处理装置，其特征在于：相邻设置的第一环形气管和第二环形气管之间均设有所述电加热板。

9.如权利要求1所述的还原修复铀污染水处理装置，其特征在于：还包括至少两个PH计，两个PH计的探测头分别设置在所述罐体内的侧壁上并由上至下间隔设置。

10.如权利要求1所述的还原修复铀污染水处理装置，其特征在于：在所述罐体内的侧壁上还设有环绕罐体内壁设置的环形槽，所述第一进气管和第二进气管均设置于所述环形槽内，在所述环形槽的上下两个侧壁上还设有弹性卡板，所述弹性卡板的中部向外凸起呈山脊状，所述弹性卡板的一端固定在环形槽的侧壁上，所述弹性卡板的另一端向环形槽内部延伸，当所述第一进气管或第二进气管位于所述环形槽内时，所述弹性卡板上的凸起顶在所述第一进气管或第二进气管的管壁上。