水力造粒-微滤组合工艺处理模拟含锶放射性废水

摘要

采用机械造粒-微滤组合工艺处理含锶放射性废水取得了较好的处理效果,但该工艺会增加机械设备、辐射防护以及运行管理的困难,为此试验采用水力搅拌造粒法,使用Na2CO3作为沉淀剂,CaCO3为晶种,同时在膜反应器中辅助投加10mg/L的FeCl3作为絮凝剂以提高沉淀效果并减缓膜污染,在去除水中锶元素的同时,形成密实的晶体颗粒,改善了污泥的沉降性能,改进了造粒法除锶的处理工艺。
　　水力造粒-微滤组合工艺除锶分为晶种制备阶段和除锶阶段。晶种制备试验中,造粒30次后上清液浊度维持在0.50NTU以内,硬度在91~100mg/L之间,去除率在55％左右,所得晶种的平均粒径达到49.10μm,此时晶种已具有良好的沉降性能,满足了除锶试验的要求。后期的研究中,试验发现造粒效率较低,成为高晶种投加量除锶试验的瓶颈,进而分别改变CaCO3投量、搅拌转速、和造粒次数进行造粒效率的研究,在达到晶种制备要求的基础上,确定了搅拌转速为320rpm、CaCO3投加量为2g/L进行30次造粒的工艺条件,有效地提高了造粒效率。
　　在造粒试验的基础上,除锶阶段的小试试验监测了工艺的处理效果和出水的稳定性,研究了水力停留时间、晶种投加量、膜污染以及温度对工艺处理效果的影响,并从晶体构型的角度对水力造粒除锶的原理进行了分析。在装置运行期间,锶元素未发生重新溶解,出水水质稳定,膜分离器出水浊度均为0.10 NTU以内。试验结果表明:水力停留时间减少,出水去污因数(DF)提高,沉淀浓缩倍数(CF)增大;晶种投加量增加,出水DF提高,CF减小;膜组件泥饼层的形成起到了进一步的除锶作用,有助于形成稳定的处理效果,试验处理水量达到600L时DF的变化趋于平稳;温度对工艺的除锶效果影响较大,常温与低温运行时出水DF分别为617和9。分析沉淀物晶体结构,水力造粒除锶的过程,即是CaCO3由方解石晶型逐步形成以文石晶型为主的混合晶型的过程。综合运行结果分析,水力造粒-微滤组合工艺具有广泛地应用于含锶放射性废水处理的发展潜力。

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第一章 绪论

1.1放射性废水处理概述

1.2含锶放射性废水处理的国内外研究进展

1.3课题研究背景及内容

第二章 试验装置与分析方法

2.1水力造粒-微滤组合工艺试验仪器及设备

2.2试验方法

2.3试验工艺参数及测定方法

2.4试验材料与分析方法

第三章 水力造粒-微滤组合工艺晶种制备试验

3.1引言

3.2原水水质与分析方法

3.3造粒试验结果与讨论

3.4造粒条件改善试验结果与讨论

3.5本章小结

第四章 水力造粒-微滤组合工艺除锶小试试验

4.1引言

4.2试验材料与方法

4.3水力停留时间对除锶效果的影响

4.4晶种投加量对除锶效果的影响

4.5膜污染对除锶效果的影响

4.6温度对除锶效果的影响

4.7 水力造粒除锶机理

4.8工艺运行状况试验结果和分析

4.9本章小结

第五章 结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢