化学沉淀—微滤工艺处理含锶废水的研究

论文摘要

伴随着核技术的发展,放射性废水的直接排放会造成局部水域的放射性核素污染。研究去除核污染产生的放射性元素对于促进清洁能源生产、保障人体健康、保护环境具有积极意义。膜分离技术作为一门新型学科,结合化学沉淀技术处理放射性废水,具有工艺简单、自动化程度高、占地少等优点。本文主要研究化学沉淀-微滤工艺处理含锶废水的可行性和优化方案。整个试验分为初步试验和小试试验两个部分。初步试验主要探索了处理含锶废水需要的沉淀剂,最终选择了Na2CO3作为沉淀剂,同时也研究了减缓膜污染的技术措施,确定在沉淀器和膜反应器中分别投加FeCl3。小试试验共进行三个阶段,第一、二阶段均采用间歇运行的方式,Na2CO3的投加量分别为2000 mg/L和1000 mg/L,结果显示:一、二阶段工艺的平均去污因数（Decontamination Factor, DF）分别为220、154,浓缩倍数（Concentration Factor, CF）分别为302、462,尽管第一阶段平均DF较低,但处理水量和膜污染程度均优于前者。另外针对间歇运行中反应器启动的前3个小时出现的出水锶浓度较高的现象,第三阶段进行了连续运行的试验研究,除反应器运行方式改变外,其它工艺参数均和二阶段相同,结果显示:平均DF和CF分别为145、480,连续运行方式可以消除间歇运行产生的锶返溶问题。采用化学沉淀-微滤工艺含锶废水时,镁的去除率较低;铁、钙基本被全部去除;相关阴离子基本没有去除。除出水pH值稍高外,出水可以很好的满足《污水综合排放标准》（GB8978-1996）。针对工艺运行管理过程中的膜污染问题采取的低压操作、间歇运行、控制曝气强度和周期性的排泥洗膜等技术措施,可以降低膜比通量下降的速率。试验结果显示化学沉淀-微滤工艺可以有效处理含锶废水,该工艺具有流程简单、自动化程度高、能耗低、污泥产生量少、出水水质优良等诸多优点,是低放废水处理的理想选择之一。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 放射性废水概述
• 1.1.1 水体受放射性污染状况
• 1.1.2 放射性产生的机理
• 1.1.3 放射性对人的危害
• 1.2 膜分离技术
• 1.2.1 膜分离的种类与特点
• 1.2.2 膜技术在低放废水处理中的应用
• 1.3 化学沉淀-膜分离处理含锶废水的机理
• 1.3.1 化学沉淀
• 1.3.2 混凝作用机理及其影响因素
• 1.4 课题的研究背景及主要内容
• 1.4.1 研究背景
• 1.4.2 试验目的
• 1.4.3 主要研究内容
• 第二章 试验装置与分析方法
• 2.1 初步试验装置及工艺主要参数
• 2.1.1 初步试验装置
• 2.1.2 初步试验装置运行方法
• 2.2 小试试验装置及工艺主要参数
• 2.2.1 小试试验装置
• 2.2.2 小试试验装置运行方法
• 2.3 主要分析项目和测试方法
• 第三章 含锶废水试验结果与分析
• 3.1 化学沉淀剂的选择
• 3.1.1 烧杯试验
• 3.1.2 抽滤时间对比
• 3.2 初步试验及改进试验结果与分析
• 3.2.1 初步试验结果与分析
• 3.2.2 初步试验的改进
• 3.3 小试试验结果与分析
• 3.3.1 小试一阶段试验
• 3.3.2 小试二阶段试验
• 3.3.3 小试三阶段试验
• 3.4 本章小结
• 3.4.1 初步试验阶段试验结论
• 3.4.2 初步试验的改进工艺试验结论
• 3.4.3 小试试验部分试验结论
• 第四章 运行管理中出现的问题与解决方法
• 4.1 运行初期锶出水较高问题
• 4.2 锶返溶问题
• 4.3 膜污染问题
• 4.3.1 膜污染机理
• 4.3.2 解决膜污染的措施
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢