RU2172991C1 - Composite material for cleaning polluted water media containing radionuclides - Google Patents

Composite material for cleaning polluted water media containing radionuclides Download PDF

Info

Publication number
RU2172991C1
RU2172991C1 RU2000110871/06A RU2000110871A RU2172991C1 RU 2172991 C1 RU2172991 C1 RU 2172991C1 RU 2000110871/06 A RU2000110871/06 A RU 2000110871/06A RU 2000110871 A RU2000110871 A RU 2000110871A RU 2172991 C1 RU2172991 C1 RU 2172991C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
peat
mordenite
sorbent
radionuclides
water
Prior art date
Application number
RU2000110871/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Б.В. Гончаров
Т.А. Ананьева
Ф.В. Волков
В.А. Доильницын
Е.В. Назарова
Original Assignee
Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна
Научно-исследовательский институт физики Санкт-Петербургского государственного университета
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна, Научно-исследовательский институт физики Санкт-Петербургского государственного университета filed Critical Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна
Priority to RU2000110871/06A priority Critical patent/RU2172991C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2172991C1 publication Critical patent/RU2172991C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: decontamination of water media, for example, in servicing power units for transport. SUBSTANCE: composite material used for cleaning water media of radionuclides and oil products in pre-treatment of storage tanks for liquid radioactive wastes by sorbing them has in its composition natural filler (mordenite and, in addition, peat) and polymeric binder. Used as polymeric binder is superhigh-molecular polyethylene whose molecular mass is (1,5-4,0)×106. Proportion of ingredients is as follows, mass percent: filler: mordenite 10-30; peat 87-67; binder: superhigh-molecular polyethylene of molecular mass (1,5-4,0)×106 - 3-10. EFFECT: enhanced efficiency; reduced number of radiation hazard operations in extraction and recovery of spent sorbent. 2 tbl, 2 ex

Description

Заявляемое техническое решение относится к области обработки водных сред от радиоактивных загрязнений сорбцией и может быть использовано в процессе эксплуатации транспортных энергетических установок. Сточные воды этих установок, содержащие радионуклиды цезия, характеризуются неопределенным солевым составом и загрязнены различными нефтепродуктами. Предварительная очистка вод емкостей хранения жидких радиоактивных отходов (ЖРО) от радионуклидов цезия и нефтепродуктов должна постоянно осуществляться в закрытых емкостях хранения в течение 2-3 месяцев. Такую предварительную очистку можно осуществить плавающим на поверхности сорбентом, селективным к радионуклидам цезия и поглощающим нефтепродукты. The claimed technical solution relates to the field of treatment of aqueous media from radioactive contamination by sorption and can be used in the operation of transport power plants. The wastewater of these plants containing cesium radionuclides is characterized by an uncertain salt composition and is contaminated with various oil products. Preliminary treatment of water from liquid radioactive waste (LRW) storage tanks from cesium radionuclides and oil products should be carried out continuously in closed storage tanks for 2-3 months. Such preliminary cleaning can be carried out by a sorbent floating on the surface, selective for cesium radionuclides and absorbing oil products.

В уровне техники известно, что для очистки воды от радионуклидов может быть использован торф [Кузнецов Ю.А., Щебетковский А.Н., Трусов А.Г. Основы очистки воды от радиоактивных загрязнений. М.: Атомиздат, 1974.]. Недостатком указанного сорбционного материала является выщелачивание в слабокислых и щелочных средах, что приводит к дополнительному загрязнению воды. Использование гранулированного торфа не дает желаемого результата, так как при эксплуатации в водной среде гранулы торфа теряют механическую прочность из-за высокой набухаемости. In the prior art it is known that peat can be used to purify water from radionuclides [Kuznetsov Yu.A., Schebetkovsky AN, Trusov AG Basics of water purification from radioactive contamination. M .: Atomizdat, 1974.]. The disadvantage of this sorption material is leaching in slightly acidic and alkaline environments, which leads to additional water pollution. The use of granular peat does not give the desired result, since when used in an aqueous medium, peat granules lose their mechanical strength due to high swelling.

Известен сорбционно-активный материал для очистки воды от нефтепродуктов [Волков Ф.В. Исследование процессов получения волокнисто-пленочных и блочных изделий из сверхвысокомолекулярного полиэтилена. Автореф. дис. на соиск. уч. ст. к. т. н. Санкт-Петербург, 1994, рег. N 04.9.90 008 125.] с содержанием торфа до 97 мас.%. Полимерным связующим в указанном материале является сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ) с молекулярной массой (ММ) (1,5-4,0)•106. Этот сорбент обладает сорбционной емкостью по отношению к нефтепродуктам до 6,5 кг на 1 кг сорбента и положительной плавучестью свыше 4 месяцев. Сорбент изготавливается в виде блоков различной формы или гранул. К недостаткам указанного сорбционного материала относится невозможность использования его как эффективного сорбента для комплексного извлечения радионуклидов в присутствии нефтепродуктов в водной среде, поскольку скорость извлечения нефтепродуктов превышает скорость сорбции радионуклидов.Known sorption-active material for water purification from oil products [Volkov F.V. Study of the processes for producing fiber-film and block products from ultra-high molecular weight polyethylene. Abstract. dis. for a job. student Art. Ph.D. St. Petersburg, 1994, reg. N 04.9.90 008 125.] with a peat content of up to 97 wt.%. The polymer binder in the specified material is ultrahigh molecular weight polyethylene (UHMWPE) with a molecular weight (MM) (1.5-4.0) • 10 6 . This sorbent has a sorption capacity in relation to oil products of up to 6.5 kg per 1 kg of sorbent and positive buoyancy over 4 months. Sorbent is made in the form of blocks of various shapes or granules. The disadvantages of this sorption material include the impossibility of using it as an effective sorbent for the integrated extraction of radionuclides in the presence of oil products in an aqueous medium, since the rate of extraction of oil products exceeds the rate of sorption of radionuclides.

Наиболее близким аналогом к заявляемому техническому решению является пористый композиционный материал [Патент РФ N 2135278, МКИ 6 B 01 J 20/18, G 21 F 9/12, C 02 F 1/28. Опубл.27.08.99. Способ сорбционного извлечения радионуклида цезия из водных сред./ Гончаров Б.В., Быцан Н.В., Доильницын В.А. ] для очистки загрязненных водных сред от радионуклидов цезия, включающий природный сорбент морденит фракций 5-15 мкм и связующее пенополивинилформаль, взятые в соотношении (15-85) - (85-15) мас.%. Сорбент изготовлен в виде блоков, которые помещают в емкости хранения ЖРО. Недостатком этого материала является невозможность использования его для предварительной очистки воды, содержащей радионуклиды цезия и нефтепродукты. Учитывая малую скорость удаления радионуклидов цезия и нефтепродуктов, растворенных в воде, сорбент должен вноситься в емкость за несколько месяцев до начала переработки воды на штатных очистных системах. Раздельное применение сорбента на нефтепродукты и цезий селективного сорбента в этом случае нецелесообразно, так как увеличивается количество отработанных радиоактивно загрязненных сорбентов (твердых радиоактивных отходов), что требует дополнительных затрат на их переработку. Кроме того, внесение сорбента на нефтепродукты и удаление его после быстрого извлечения поверхностных нефтепродуктов (пленок) с последующим внесением и удалением сорбента на радионуклиды цезия приводит к проведению двух радиационно опасных операций вместо одной. После снятия масляной пленки с поверхности, в процессе разрушения нефтяных эмульсий в воде или изменения физико-химических характеристик воды при добавлении в нее каких-либо дополнительных ЖРО нефтепродукты снова могут собираться на поверхности воды и их следует снова удалять. Технологическим недостатком материала, содержащего морденит, является то, что он погружается на дно емкости хранения ЖРО, затрудняя его последующее извлечение. The closest analogue to the claimed technical solution is a porous composite material [RF Patent N 2135278, MKI 6 B 01 J 20/18, G 21 F 9/12, C 02 F 1/28. Publ. 27.08.99. The method of sorption extraction of cesium radionuclide from aqueous media / Goncharov B.V., Bytsan N.V., Doilnitsyn V.A. ] for the purification of contaminated aqueous media from cesium radionuclides, including the natural sorbent mordenite fractions of 5-15 microns and polyvinyl formal binder, taken in the ratio (15-85) - (85-15) wt.%. The sorbent is made in the form of blocks that are placed in LRW storage tanks. The disadvantage of this material is the inability to use it for pre-treatment of water containing cesium radionuclides and petroleum products. Given the low speed of removal of cesium radionuclides and oil products dissolved in water, the sorbent should be introduced into the tank several months before the start of water treatment in regular treatment systems. Separate use of the sorbent for oil products and cesium selective sorbent in this case is impractical, since the amount of spent radioactively contaminated sorbents (solid radioactive waste) increases, which requires additional processing costs. In addition, the application of a sorbent to oil products and its removal after a quick extraction of surface oil products (films), followed by the introduction and removal of the sorbent on cesium radionuclides leads to two radiation hazardous operations instead of one. After removing the oil film from the surface, in the process of destruction of oil emulsions in water or changes in the physicochemical characteristics of water when any additional LRW is added to it, oil products can again be collected on the water surface and should be removed again. A technological disadvantage of the mordenite-containing material is that it sinks to the bottom of the LRW storage tank, making it difficult to recover it later.

Техническим результатом заявляемого изобретения является комплексное извлечение радионуклидов и нефтепродуктов из воды при предварительной переработке емкостей хранения ЖРО. The technical result of the claimed invention is the integrated extraction of radionuclides and petroleum products from water during the preliminary processing of LRW storage tanks.

Технический результат достигается тем, что композиционный материал для очистки радиоактивно загрязненных водных сред включает природный наполнитель морденит, дополнительно содержит торф, а в качестве полимерного связующего используют сверхвысокомолекулярный полиэтилен с молекулярной массой (1,5-4,0)•106 при следующем содержании компонентов, мас.%:
Наполнитель - морденит - 10-30
Торф - 87-67
Связующее - сверхвысокомолекулярный полиэтилен - 3-10
Композиционный материал (КМ) в виде гранул (например, сферической формы) с массой 10-15 г помещается в емкость хранения ЖРО с радиоактивно загрязненной водой, содержащей нефтепродукты из расчета 1 кг КМ на 1 м3 воды и извлекают из емкости через 2-3 месяца. В процессе эксплуатации KM плавает на поверхности воды, поглощая с поверхности нефтяную пленку и извлекая радионуклиды из объема очищаемой воды.
The technical result is achieved by the fact that the composite material for the purification of radioactively contaminated aqueous media includes a natural filler mordenite, additionally contains peat, and ultra high molecular weight polyethylene with a molecular weight of (1.5-4.0) • 10 6 is used as a polymer binder with the following content of components , wt.%:
Filler - mordenite - 10-30
Peat - 87-67
Binder - ultra high molecular weight polyethylene - 3-10
Composite material (KM) in the form of granules (for example, spherical in shape) with a mass of 10-15 g is placed in a LRW storage tank with radioactively contaminated water containing petroleum products at the rate of 1 kg KM per 1 m 3 of water and removed from the tank after 2-3 months. During operation, KM floats on the surface of the water, absorbing an oil film from the surface and extracting radionuclides from the volume of purified water.

Пример 1
Получение сорбционно-активного материала для очистки воды от нефтепродуктов и радионуклидов осуществляется следующим образом. В обогреваемом аппарате с трехлопастной мешалкой [Васильцов Э.А., Ушаков В.Г. Аппараты для перемешивания жидких сред: Справочное пособие. Л.: Химия, 1972. - 464 с.] готовится раствор СВМПЭ концентрацией 1 мас.%. В качестве растворителя используют парафин (ТУ 6-09-3637-87). При 140oC и непрерывном перемешивании (150 об/мин) в растворитель загружается 0,1 кг СВМПЭ (ТУ 6-05-1896-80) с ММ 1,5•106 и происходит процесс суспендирования в течение 1 мин. Растворение осуществляется при увеличении температуры до 150oC за время 9 мин при постоянном перемешивании. Наполнитель - торф прогревается при 130oC в течение 60 мин. Прогретый наполнитель (торф) загружается в раствор полимера при температуре 140oC в количестве 0,9 кг. Производится перемешивание композиции при 25-30 об/мин в течение 5 мин. Полученная композиция помещается в форму и охлаждается при комнатной температуре. Охлажденный композит для удаления из него парафина экстрагируется углеводородом C6-C10 при температуре кипения углеводорода. Затем проводится сушка материала при 70oC в течение 30 мин. Готовый сорбционно-активный материл представляет собой композит при содержании наполнителя (торфа) 90 мас.% и содержании связующего (СВМПЭ) 10 мас.%.
Example 1
Obtaining sorption-active material for water purification from oil products and radionuclides is as follows. In a heated apparatus with a three-blade mixer [Vasiltsov EA, Ushakov V.G. Apparatus for mixing liquid media: a reference guide. L .: Chemistry, 1972. - 464 S.] preparing a solution of UHMWPE with a concentration of 1 wt.%. As a solvent, paraffin is used (TU 6-09-3637-87). At 140 o C and continuous stirring (150 rpm) 0.1 kg of UHMWPE (TU 6-05-1896-80) with MM 1.5 • 10 6 are loaded into the solvent and the suspension process takes place for 1 min. The dissolution is carried out with increasing temperature to 150 o C for 9 minutes with constant stirring. Filler - peat warms up at 130 o C for 60 minutes The heated filler (peat) is loaded into the polymer solution at a temperature of 140 o C in an amount of 0.9 kg. The composition is mixed at 25-30 rpm for 5 minutes The resulting composition is placed in a mold and cooled at room temperature. The cooled composite to remove paraffin from it is extracted with a C 6 -C 10 hydrocarbon at the boiling point of the hydrocarbon. Then the material is dried at 70 o C for 30 minutes The finished sorption-active material is a composite with a filler (peat) content of 90 wt.% And a binder content (UHMWPE) of 10 wt.%.

Пример 2
Получение сорбционно-активного материала для очистки воды от нефтепродуктов и радионуклидов осуществляется следующим образом. В обогреваемом аппарате с трехлопастной мешалкой [Васильцов Э.А., Ушаков В.Г. Аппараты для перемешивания жидких сред: Справочное пособие. Л.: Химия, 1972. - 464 с.] готовится раствор СВМПЭ концентрацией 1 мас.%. В качестве растворителя используют парафин (ТУ 6-09-3637-87). При 140oC и непрерывном перемешивании (150 об/мин) в растворитель загружается 0,15 кг СВМПЭ (ТУ 6-05-1896-80) с ММ 1,5•106 и происходит процесс суспендирования в течение 1 мин. Растворение осуществляется при увеличении температуры до 150oC за время 9 мин при постоянном перемешивании. Наполнители - торф и морденит прогреваются при 130oC в течение 60 мин. Прогретые наполнители (торф и морденит) загружаются в раствор полимера при температуре 140oC в количестве 4,35 кг торфа и 0,5 кг морденита. Производится перемешивание композиции при 25-30 об/мин в течение 5 мин. Полученная композиция помещается в форму и охлаждается при комнатной температуре. Охлажденный композит для удаления из него парафина экстрагируется углеводородом C6-C10 при температуре кипения углеводорода. Затем проводится сушка материала при 70oC в течение 30 мин. Готовый сорбционно-активный материл представляет собой композит при содержании наполнителя 97 мас. % (торф - 87 мас.%. и морденит - 10 мас.%.), и содержании связующего (СВМПЭ) 3 мас.%.
Example 2
Obtaining sorption-active material for water purification from oil products and radionuclides is as follows. In a heated apparatus with a three-blade mixer [Vasiltsov EA, Ushakov V.G. Apparatus for mixing liquid media: a reference guide. L .: Chemistry, 1972. - 464 S.] preparing a solution of UHMWPE with a concentration of 1 wt.%. As a solvent, paraffin is used (TU 6-09-3637-87). At 140 o C and continuous stirring (150 rpm) 0.15 kg of UHMWPE (TU 6-05-1896-80) with MM 1.5 • 10 6 is loaded into the solvent and the suspension process takes place for 1 min. The dissolution is carried out with increasing temperature to 150 o C for 9 minutes with constant stirring. Fillers - peat and mordenite are heated at 130 o C for 60 minutes Heated fillers (peat and mordenite) are loaded into the polymer solution at a temperature of 140 o C in the amount of 4.35 kg of peat and 0.5 kg of mordenite. The composition is mixed at 25-30 rpm for 5 minutes The resulting composition is placed in a mold and cooled at room temperature. The cooled composite to remove paraffin from it is extracted with a C 6 -C 10 hydrocarbon at the boiling point of the hydrocarbon. Then the material is dried at 70 o C for 30 minutes Ready sorption-active material is a composite with a filler content of 97 wt. % (peat - 87 wt.%. and mordenite - 10 wt.%.), and the binder content (UHMWPE) of 3 wt.%.

Предлагается ввести следующее обозначение для плавающего композиционного материала - ПКМ СВМПЭ мас.% + торф мас.% + морденит мас.% (например, ПКМ 3% + 87% + 10% означает, что в пористом композиционном материале содержание связующего составляет 3 мас.%, содержание торфа - 87 мас.%, содержание морденита - 10 мас.%). It is proposed to introduce the following designation for a floating composite material - PCM UHMWPE wt.% + Peat wt.% + Mordenite wt.% (For example, PCM 3% + 87% + 10% means that in the porous composite material the binder content is 3 wt.% , peat content - 87 wt.%, mordenite content - 10 wt.%).

Проверку сорбционной активности ПКМ осуществляли в модельных условиях. Химический состав модельной водной среды: натрий хлористый -3,0 г/л; соли жесткости (Ca+ + Mg+) - 0,05 г/л; pH 9,6 (доводится аммиаком). Для изучения сорбции радионуклидов цезия использовали радиоактивную метку цезий-137 (без носителя). Удельная объемная активность раствора составила 3,6•106-5 Ku/л. В случае водной среды, загрязненной нефтепродуктами, в модельную воду вносилось масло ТАд-17 в количестве 0,05 г (из расчета концентрации 1 г/л) и раствор встряхивался в течение 10 минут с целью получения масляной эмульсии. Образцы ПКМ, имеющие массу 0,05 г, помещали в бюксы с 50 мл модельной водной среды. Раствор в бюксах не перемешивался. По прошествии 24 суток в раствор дополнительно вносилось масло ТАд-17 в количестве 0,05 г с целью проверки работоспособности сорбента по отношению к нефтепродуктам в течение всего времени эксплуатации. Через определенные промежутки времени пробы раствора отбирались на радиометрирование, а у сорбента определялось водопоглощение и сорбционная емкость по отношению к нефтепродуктам. Водопоглощение и сорбционная емкость по отношению к нефтепродуктам определялись гравиметрическим методом [Лурье Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод. М.: Химия, 1984. - 448 с.]. Результаты представлены в табл. 1.The sorption activity of PCM was verified under model conditions. The chemical composition of the model aqueous medium: sodium chloride -3.0 g / l; hardness salts (Ca + + Mg + ) - 0.05 g / l; pH 9.6 (adjusted with ammonia). To study the sorption of cesium radionuclides, a radioactive label of cesium-137 (without carrier) was used. The specific volume activity of the solution was 3.6 • 10 6-5 Ku / l. In the case of an aqueous medium contaminated with oil products, TAd-17 oil was added to the model water in an amount of 0.05 g (based on a concentration of 1 g / l) and the solution was shaken for 10 minutes in order to obtain an oil emulsion. PCM samples having a mass of 0.05 g were placed in bottles with 50 ml of model aqueous medium. The solution in the bottle was not mixed. After 24 days, Tad-17 oil was added to the solution in an amount of 0.05 g in order to check the efficiency of the sorbent in relation to oil products during the entire operation period. After certain time intervals, samples of the solution were taken for radiometric measurements, and water absorption and sorption capacity with respect to oil products were determined for the sorbent. Water absorption and sorption capacity in relation to oil products were determined by the gravimetric method [Lurie Yu.Yu. Analytical chemistry of industrial wastewater. M .: Chemistry, 1984. - 448 p.]. The results are presented in table. 1.

Измерение активности анализируемой пробы проводили с помощью Ge (Li) детектора в составе гамма спектрометра (чувствительный объем равен 100 см3). Разрешающая способность спектрометрического тракта - 2,7 кэВ при Е=1,63 МэВ. Для подавления фонового излучения детектор окружен свинцовой защитой. В таких условиях предел определения активности пробы по цезию-137 с 95%-ной вероятностью составляет 1 Бк при времени экспозиции 1 ч. Спектры регистрируют многоканальным анализатором, время экспозиции выбирают 10 (30) мин [Патент РФ N 2135278, МКИ 6 В 01 J 20/18, G 21 F 9/12, C 02 F 1/28. Опубл. 27.08.99. Способ сорбционного извлечения радионуклида цезия из водных сред./ Гончаров Б.В., Быцан Н.В., Доильницын В.А. ].The activity of the analyzed sample was measured using a Ge (Li) detector as part of a gamma spectrometer (sensitive volume is 100 cm 3 ). The resolution of the spectrometric path is 2.7 keV at E = 1.63 MeV. To suppress background radiation, the detector is surrounded by a lead shield. Under such conditions, the limit for determining the activity of a sample for cesium-137 with a 95% probability is 1 Bq for an exposure time of 1 hour. The spectra are recorded with a multi-channel analyzer, the exposure time is chosen 10 (30) min [RF Patent N 2135278, MKI 6 V 01 J 20/18, G 21 F 9/12, C 02 F 1/28. Publ. 08/27/99. The method of sorption extraction of cesium radionuclide from aqueous media / Goncharov B.V., Bytsan N.V., Doilnitsyn V.A. ].

По результатам измерений рассчитывали коэффициент очистки (К) и коэффициент распределения радионуклидов между водной средой и сорбентом (Kр). Расчет производился по формулам:

Figure 00000001

Figure 00000002

где Jисх и Jкон - исходная и конечная (на время взятия пробы) активности водной среды, Бк/дм3; V - объем водной среды, см3; m - масса сорбента, г.According to the measurement results, the purification coefficient (K) and the distribution coefficient of radionuclides between the aqueous medium and the sorbent (K p ) were calculated. The calculation was made according to the formulas:
Figure 00000001

Figure 00000002

where J ref and J con - initial and final (at the time of sampling) activity of the aquatic environment, Bq / dm 3 ; V is the volume of the aquatic environment, cm 3 ; m - sorbent mass, g.

В нашем эксперименте

Figure 00000003
. Было проведено три серии опытов. Результаты эффективности сорбции цезия-137 из водной среды (среднее значение) представлены в табл.2.In our experiment
Figure 00000003
. Three series of experiments were carried out. The results of the efficiency of sorption of cesium-137 from an aqueous medium (average value) are presented in Table 2.

Как видно из табл. 2, сорбент п/п-1 (аналог) показывает невысокую эффективность очистки от радионуклидов цезия, Кр не превышает 400 при продолжительности очистки 58 суток. Введение морденита значительно повышает Кр как в присутствии, так и в отсутствие нефтепродуктов, при этом следует отметить, что увеличение содержания морденита в композите свыше 30% мало влияет на эффективность очистки. Продолжительность очистки свыше 38 суток практически не повышает эффективность очистки ПКМ, особенно это заметно на сорбентах с содержанием морденита 30% и выше. Не наблюдается разницы в эффективности очистки ПКМ воды, загрязненной нефтепродуктами и без них.As can be seen from the table. 2, the sorbent p / p-1 (analog) shows a low efficiency of cleaning from cesium radionuclides, K p does not exceed 400 with a cleaning time of 58 days. The introduction of mordenite significantly increases K p both in the presence and in the absence of oil products, it should be noted that an increase in the mordenite content in the composite over 30% has little effect on the cleaning efficiency. Duration of cleaning over 38 days practically does not increase the efficiency of PCM cleaning, this is especially noticeable on sorbents with a mordenite content of 30% and higher. There is no difference in the effectiveness of PCM purification of water contaminated with oil products and without them.

Сорбент п/п-9 (прототип), находящийся на дне бюкс, показывает эффективность очистки, сравнимую с эффективностью очистки с использованием ПКМ с 30% содержанием морденита. Sorbent p / p-9 (prototype), located at the bottom of the box, shows the cleaning efficiency comparable to the cleaning efficiency using PCM with 30% mordenite content.

В процессе предварительной очистки ЖРО сорбент, изготовленный в виде гранул, загружается в емкость хранения. В течение всего времени эксплуатации (2-3 месяца) ПКМ находится на поверхности воды. После помещения сорбента на загрязненную водную поверхность происходит активное поглощение им нефтепродуктов. В течение 25-30 минут достигается предельное значение величины сорбции нефтепродукта при его избытке или очистка поверхности воды при избытке сорбента. Содержание солей в воде не влияет на процесс ее очистки от нефтепродуктов данным сорбентом. Сорбция радионуклидов происходит в течение всего времени эксплуатации сорбента. В случае дополнительного попадания в воду нефтепродуктов происходит поглощение их сорбентом за 25-30 минут, если не достигнуто предельное значение величины сорбции. Повторная сорбция нефтепродуктов не влияет на процесс очистки воды от радионуклидов. По прошествии 2-3 месяцев ПКМ собирают с водной поверхности сачком и производят его утилизацию. During the preliminary treatment of LRW, the sorbent made in the form of granules is loaded into a storage tank. During the entire period of operation (2-3 months), the PCM is on the surface of the water. After placing the sorbent on a contaminated water surface, it actively absorbs oil products. Within 25-30 minutes, the maximum value of the sorption of the oil product with its excess or cleaning the surface of the water with an excess of sorbent is reached. The salt content in the water does not affect the process of its purification from oil products by this sorbent. Sorption of radionuclides occurs during the entire period of operation of the sorbent. In the event of the additional ingress of oil products into the water, they are absorbed by the sorbent in 25-30 minutes, if the maximum value of the sorption value is not reached. Repeated sorption of oil products does not affect the process of water purification from radionuclides. After 2-3 months, the PCM is collected from the water surface by a net and is disposed of.

Проведенные промышленные испытания подтвердили эффективность очистки воды от радионуклидов цезия и нефтепродуктов сорбентом следующего состава, мас.%: СВМПЭ - 3, торфа - 67 и морденита - 30. The conducted industrial tests confirmed the effectiveness of water purification from cesium radionuclides and oil products with a sorbent of the following composition, wt.%: UHMWPE - 3, peat - 67 and mordenite - 30.

На основании вышеизложенного можно сделать выводы:
наиболее эффективны для очистки вод, содержащих нефтепродукты, пористые композиционные материалы с содержанием 3% СВМПЭ, 67-87% торфа, 10-30% морденита;
продолжительность работы сорбента при очистке воды составляет не менее полутора месяцев;
при соотношении

Figure 00000004
(то есть 1 кг сорбента на 1 м3 обрабатываемых ЖРО) коэффициент очистки воды составляет 17-20, а коэффициент распределения Кр 16000-20000.Based on the foregoing, we can conclude:
the most effective for cleaning water containing petroleum products are porous composite materials with a content of 3% UHMWPE, 67-87% peat, 10-30% mordenite;
the duration of the sorbent during water treatment is at least one and a half months;
with the ratio
Figure 00000004
(that is, 1 kg of sorbent per 1 m 3 of processed LRW), the water treatment coefficient is 17-20, and the distribution coefficient K p is 16000-20000.

Claims (1)

Композиционный материал для очистки загрязненных водных сред, включающих радионуклиды, включающий природный наполнитель морденит, отличающийся тем, что материал дополнительно содержит торф, а в качестве полимерного связующего - сверхвысокомолекулярный полиэтилен с мол.м. (1,5 - 4,0)•106 при следующем содержании компонентов, мас.%:
Наполнитель-морденит - 10 - 30
Торф - 87 - 67
Связующее - сверхвысокомолекулярный полиэтилен с мол.м. (1,5 - 4,0)•106 - 3 - 10о
Composite material for the purification of contaminated aqueous media, including radionuclides, including a natural mordenite filler, characterized in that the material additionally contains peat, and as a polymer binder - ultra-high molecular weight polyethylene with mol.m. (1.5 - 4.0) • 10 6 with the following content of components, wt.%:
Mordenite filler - 10 - 30
Peat - 87 - 67
Binder - ultra high molecular weight polyethylene with a mol.m. (1.5 - 4.0) • 10 6 - 3 - 10o
RU2000110871/06A 2000-04-27 2000-04-27 Composite material for cleaning polluted water media containing radionuclides RU2172991C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000110871/06A RU2172991C1 (en) 2000-04-27 2000-04-27 Composite material for cleaning polluted water media containing radionuclides

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000110871/06A RU2172991C1 (en) 2000-04-27 2000-04-27 Composite material for cleaning polluted water media containing radionuclides

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2172991C1 true RU2172991C1 (en) 2001-08-27

Family

ID=48290989

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000110871/06A RU2172991C1 (en) 2000-04-27 2000-04-27 Composite material for cleaning polluted water media containing radionuclides

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2172991C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5880851B2 (en) Radionuclide decontamination system and radionuclide decontamination method
JP6009849B2 (en) Decontamination equipment and decontamination method for wood contaminated with radioactive substances
Kluczka et al. Removal of boron dissolved in water
JP5684102B2 (en) Method and apparatus for treating radioactive cesium-containing material
RU2172991C1 (en) Composite material for cleaning polluted water media containing radionuclides
Bing et al. Removal of radioactive cesium from solutions by zinc ferrocyanide
Milton et al. The transfer of iodine and technetium from surface waters to sediments
Rao et al. Copper ferrocyanide—polyurethane foam as a composite ion exchanger for removal of radioactive cesium
Mechern et al. Study of neodymium sorption on orthose and calcite for radionuclide migration modelling in groundwater
Oszczak et al. Sorption of Sr-85 and Am-241 from liquid radioactive wastes by alginate beads
Chaudhury et al. Copper ferrocyanide loaded track etched membrane: an effective cesium adsorbent
RU2118856C1 (en) method and apparatus for removing strontium and cesium radionuclides from solutions
JPS63305297A (en) Treatment of radioactive waste liquid
Baudin et al. 60Co accumulation from sediment and planktonic algae by midge larvae (Chironomus luridus)
Fuhrmann et al. Sorption/desorption of radioactive contaminants by sediment from the Kara Sea
John et al. Application of new inorganic-organic composite absorbers with polyacrylonitrile binding matrix for separation of radionuclides from liquid radioactive wastes
Knapińska-Skiba et al. The biological and physico-chemical uptake of radiocesium by particulate matter of natural origin (Baltic Sea)
UA78704C2 (en) Method for cleaning liquid radioactive waste and wastewater
RU2282906C2 (en) Method for decontaminating radioactive aqueous solutions
Presley et al. Waste material behavior and inorganic geochemistry at the Puerto Rico waste dumpsite
KR101581278B1 (en) Method for purifying radionuclide-contaminated water using magnetically separated particles isolated from soil
Langenhorst et al. Cation exchangers on a sugar‐beet pulp base. Application for decontaminating radioactive waste water
Kosyakov et al. Preparation, properties, and application of modified mikoton sorbents
RU2231838C1 (en) Floating composite for treating aqueous media to remove cesium radionuclides and/or petroleum derivatives
Valenta et al. Tc-99 Ion exchange resin testing

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070428