本发明涉及放射性废物处理处置领域,特别是涉及一种高盐废水中去除90sr的沉淀方法。
背景技术:
在放射性废水中,放射性90sr是核裂变产物的重要成分。在核反应堆事故后,它们是构成对人体危害的重要因素之一。当放射性锶进入人体后主要蓄积在骨骼内,一般年幼的人比成年人蓄积的快且多,因为幼年体内摄入锶后,主要选择性蓄积于骨形成活跃的区域、即钙化旺盛的部位。年长者摄入锶后其机体内因不再发生活跃的成骨过程,所以出现蓄积差异。此外放射性锶在体内也可以导致造血系统的损害,其远期效应有致癌作用,如白血病等。锶的同位素有17种。其中最为常见的是89sr和90sr,90sr半衰期28.9年,89sr半衰期50.4天。因此放射性锶,尤其是90sr的去除必须引起我们的高度重视。
目前,对于含有90sr的放射性废液,国内和国际上的处理方法一般有沉淀法、溶剂萃取法、膜法和离子交换法等。相比较于其他方法,沉淀法具有工艺运行简单、费用低廉,适于处理体积大的废液,目前也已经做了许多研究工作,发表在2013年6月第47卷第6期《原子能科学技术》上的“高放废液除锶技术的研究进展”中提到了除锶的沉淀法,但是传统沉淀法存在只用于低盐且酸度为ph=1~2的环境,步骤复杂、间歇式操作和安全性差等缺点。因此在不对废水进行脱盐处理的前提下,开发一种耐盐、高效的沉淀吸附剂是十分必要的,开发难度也是非常大的。
技术实现要素:
(一)发明目的
为解决现有沉淀法不适于高盐废水中90sr去除的问题,本发明提供了一种高盐废水中去除90sr的沉淀方法。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题,本发明通过以下技术方案实现的:
一种高盐废水中去除90sr的沉淀方法,包括以下步骤:
(1)配制沉淀吸附剂,(2)调节高盐废水的ph值,(3)将沉淀吸附剂加入至高盐废水中搅拌形成混合溶液,(4)将步骤(3)的混合溶液进行固液分离;
关键在于,配制的沉淀吸附剂为含正四价钛离子的溶液。
进一步,步骤(1)中沉淀吸附剂的浓度为0.1-1.0mol/l,步骤(2)中高盐废水的ph值调节至7-13,步骤(3)中混合溶液的钛离子浓度为1-20mmol/l。
进一步,步骤(1)中沉淀吸附剂的浓度为0.32mol/l,步骤(2)中的高盐废水ph值为12,步骤(3)中的混合溶液钛离子浓度为3.4mmol/l。
(三)有益效果
本发明在高盐环境中首次采用沉淀法进行90sr的去除,并使用含正四价钛离子的沉淀吸附剂,沉淀吸附剂的水解产物对高盐环境(含盐量大于20g/l)有很强的适应性,不受其他离子的干扰,在去除90sr过程中不需要再添加絮凝剂;钛离子的水解和对90sr的去除同时进行,去污时间短,可以实现连续处理,工艺条件要求不苛刻,因此该工艺步骤简单,条件容易控制,在含盐量大于20g/l的高盐废水中90sr的去除效果显著。
附图说明
图1本发明的工艺流程图
具体实施方式
一种高盐废水中去除90sr的沉淀方法,包括以下步骤:
(1)配制浓度为0.1-1.0mol/l的含正四价钛离子的沉淀吸附剂,(2)调节高盐废水的ph值至7-13,(3)将沉淀吸附剂加入至高盐废水中搅拌形成混合溶液,混合溶液的钛离子浓度调节至1-20mmol/l,(4)将步骤(3)的混合溶液进行固液分离;
实施例1
实施流程采用上述步骤,主要工艺参数为:
(1)准确称取24gti(so4)2固体于1000ml的容量瓶内,然后加入去离子水将ti(so4)2溶解完全,定容后得到0.1mol/l的ti(so4)2溶液。
(2)准确配制10mol/l的naoh溶液用于调节高盐废水的ph,将高盐废水的ph调至11。
(3)取ti(so4)2溶液(0.1mol/l)加入至1l高盐废水中,使钛离子浓度为1mmol/l,随后进行快速搅拌。
(4)2min之后,将混合溶液通过0.22μm的高效滤膜进行固液分离,收集液体即得到净化水,对净化水取样分析。
通过对净化水进行放射性测量,df值为214。
实施例2
与实施例1所用方法相同,其不同之处在于,其中步骤(1)中ti(so4)2溶液浓度为0.32mol/l,步骤(2)中调节高盐废水的ph值至12,步骤(3)中混合溶液中钛离子浓度为3.4mmol/l,最终测得df值为340。
实施例3
与实施例1所用方法相同,其不同之处在于,其中步骤(2)中调节高盐废水的ph值至7,步骤(3)中ti(so4)2溶液浓度为1.0mol/l,向1l高盐废水中加入ti(so4)2溶液(1mol/l),使钛离子浓度为20mmol/l,最终测得df值为303。
实施例4
与实施例1所用方法相同,其不同之处在于,
(1)配置浓度为0.2mol/l的ti(so4)2溶液;
(2)配置浓度为10mol/l的naoh溶液。将10mol/l的naoh溶液加入到含有高盐废水的反应池中,调节ph值至13。
本实施例中废水处理量为100l/h。其中高盐废水组分详见附表1和附表2。
附表1高盐废水盐组分
附表2高盐废水放射性组分
(3)向反应池中加入0.2mol/lti(so4)2溶液。
(4)通过高速离心机及高效滤膜分离去除固体泥浆,产生的sr泥浆由泥浆池收集,净化水由净化池收集。
经对净化水进行放射性测量,其90sr活度为1.64±0.30bq/l,df值为215。