吸附/混凝-分离组合工艺去除模拟放射性废水中铯离子的研究

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课题组前期研究中开发出了累积二级逆流吸附-微滤工艺去除模拟废水中的铯，获得了较高的去污因数（DF）和浓缩倍数（CF）。然而，亚铁氰化铜（CuFC）吸附剂在膜分离器中累积会导致显著的浓差极化现象，膜污染较为严重，可能限制了其应用推广。针对此问题，本研究将原有的除铯小试工艺进行改进，将吸附与分离过程分别在两个单元中完成，并拟向吸附池中投加混凝剂加速CuFC的沉降。试验主要进行了三个阶段的研究。第一阶段通过烧杯试验进行了混凝剂的优选、最佳投加量、静沉时间及吸附等温线等的研究；第二个阶段采用吸附/混凝-膜分离组合工艺去除模拟放射性污染水中的铯离子，研究了温度对工艺除铯的影响；第三个阶段以砂滤柱代替微滤膜装置，进行了吸附/混凝-砂滤工艺除铯的小试试验，研究了砂滤滤速对工艺除铯的影响。
　　混凝烧杯试验的结果表明：Al2(SO4)3比聚合硫酸铝更适合用于沉降CuFC悬浊液，当铝离子投量浓度为4.05mg/L和静置沉降时间为15min时，上清液浊度比未加Al2(SO4)3时降低了73.5％；Al2(SO4)3混凝的最佳pH区间为7～8，与天然水体的正常pH范围吻合。拟合后的吸附等温线显示：Al2(SO4)3的加入对CuFC除铯影响不显著，可用于后续小试试验。
　　吸附/混凝-微滤组合工艺小试试验的验证结果表明：温度的升高有利于该工艺对铯离子的去除。在水温在8℃至17℃范围内变化时，小试装置除铯的去污因数基本维持在103左右；温度影响Al2(SO4)3混凝剂的混凝效果，低温下微滤膜表面滤饼层形成较快、过膜阻力增大，膜比通量下降较快。13℃和17℃时的小试装置处理的水量为8℃的2倍。
　　将砂滤柱代替膜分离装置后的小试试验运行结果表明：吸附/混凝-砂滤工艺具有较好的去污效果；砂滤是有效的固液分离工艺。出水浊度一直维持在0.2NTU水平以下；砂滤出水中铯离子浓度仍维持在较低水平，平均DF为868；砂滤滤速适当的增大对吸附/混凝-砂滤工艺的除铯效果影响不大且可增强装置的处理能力。砂滤工艺用于放射性铯离子的去除，优点是反洗简便，处理周期长，更加经济、实用化，因此砂滤工艺在放射性废水的处理中具有良好的应用前景。

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作者
王旭骞;
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作者单位

天津大学;

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授予单位天津大学;
学科环境工程
授予学位硕士
导师姓名祝新利;
年度 2015
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类放射性物质污染及其防治;技术方法;
关键词
放射性废水处理; 铯离子去除; 逆流吸附; 混凝分离; 微滤组合工艺;

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