Коагуляцию гидроокисью алюминия для очистки жидких радиоактивных стоков применяют значительно реже так, как применение гидроокиси железа возможно в более щелочной среде, в которой сорбция радионуклидов происходит лучше.
В качестве коагулянтов чаще всего используют легкодоступные, недорогие реагенты; сернокислое железо (закисное и окисное), сернокислый алюминий, соли кальция, смеси фосфатов и гидроокиси кальция.
- адсорбции радиоактивных изотопов, находящихся в стоках в ионном состоянии, на развитой поверхности вновь образующихся осадков стабильных веществ.
- захвата взвешенных, в очищаемой зоне частиц (особенно коллоидных) вновь образованными осадками;
- осаждения радиоактивных изотопов совместно со стабильными изотопами;
В процессе коагуляции радиоактивные стоки могут очищаться следующими методами:
Причины, вызывающие осаждение радиоактивных изотопов в процессе коагуляции, а также механизм происходящих при этом процессов могут быть самыми различными.
Дополнительно, в кислотных растворах можно применять электрокоагуляцию, при которой флоккулы формируются вокруг анода путем анодного осаждения Fe или А1,
U022++ Н20 + 2е -> U03 + Н2.
Электрическая переработка жидких радиоактивных стоков является одним из вариантов химической коагуляции/флоккуляции (когда концентрация активных частиц очень низка). Прямое осаждение на катодном электроде при помощи перевода растворимых частиц стоков в нерастворимые:
Обычно актиниды осаждаются при повышении значения рН потоков стоков до уровня примерно рН 10 Это осаждение может быть усилено при помощи соосаждения с Fe(OH)3. Полученная флоккула имеет преимущество, состоящее в том, что, благодаря своей сетчатой структуре, способной улавливать коллоидные частицы, она может способствовать извлечению из сточных вод коллоидов.
Флоккуляция, в сочетании с другими технологиями очистки радиоактивных стоков, может обеспечить очень высокие показатели КСО. В этом контексте КСО определяется как отношение первоначального объема стоков к конечному объему. Ограничения, связанные с флоккуляцией, состоят в том, что первоначальный объем осадка должен быть примерно 4% весовых, при этом содержание твердых частиц в нем может быть 10% весовых. Также некоторые соли, воздействующие на бетон, могут быть в значительных количествах извлечены в флоккулы. Поэтому, перед иммобилизацией флоккулы, возможно, потребуется ее промывка.
Коагуляция и флоккуляция являются методами химического разделения. При флоккуляции и коагуляции к жидким радиоактивным стокам добавляются химические реагенты, переводящие растворенные радионуклиды в нерастворимые формы. Эти нерастворимые формы отделяются от радиоактивных стоков либо гравиметрически, либо при помощи ультрафильтрации. Главные различия между этими двумя методами обработки сточных вод состоят в размере и форме нерастворимых частиц; при коагуляции частицы стремятся к небольшим, компактным размерам, при флоккуляции же частицы формируют разветвленную структуру. Еще одно преимущество флоккуляции состоит в том, что флоккулы образуют фильтр, способный извлекать взвешенные частицы стоков (например, коллоиды).
Для снижения активности реакторной воды и поддержания заданного водно-химического режима теплоносителя часть его постоянно направляется на фильтры внутриконтурной очистки. Очистке на фильтрах подвергается конденсат (на АЭС с кипящими реакторами). В качестве фильтрующих материалов применяют ионообменные смолы и, например, перлит (намывной механический фильтр), которые периодически регенерируют или заменяют, пульпы отработавших фильтрующих материалов и растворы, использованные для их радиоактивных отходов, удельная активность которых до 10 Бк/л (1 Ки/л).
В качестве фильтрующих материалов стоков в отечественной практике в основном применяют специальные ионообменные смолы - сильноокисленный катионит КУ-2-8, сильноосновный анионит АВ-17-8, а также слабоосновные аниониты АН-31 и АН-2ФН. Все они обладают высокой обменной емкостью и достаточно высокими коэффициентами очистки стоков от радионуклидов. Так, коэффициент очистки КУ-2-8 для 137Cs и 24Na достигает 102. Однако из-за селективности к отдельным радионуклидам метод сорбции нельзя рассматривать как основной метод очистки сточных вод от радиоактивных нуклидов.
Сорбционные методы предполагают удаление радионуклидов из жидких стоков в виде твердой фазы в результате адсорбции, ионного обмена, адгезии, кристаллизации и т. п. Сорбцию проводят также в специальных аппаратах в динамических или в статических условиях на насыпных или намывных фильтрах. Сорбционные установки переработки сточных вод представляют собой насыпные или намывные фильтры со специальными ионообменными смолами.
Сорбционные методы очистки жидких радиоактивных стоков
/ Сорбционные методы очистки жидких радиоактивных...
Сорбционные методы очистки жидких радиоактивных стоков
Комментариев нет:
Отправить комментарий