基于pac滤墙包裹式膜蒸馏的放射性废水处理系统

文档序号:228554 发布日期:2021-11-09 浏览:24次 >En<

阅读说明:本技术 基于pac滤墙包裹式膜蒸馏的放射性废水处理系统 (Radioactive wastewater treatment system based on PAC filter wall wrapping type membrane distillation ) 是由 刘畅 纪荣平 蔡玮 熊慧欣 程浩淼 于 2021-07-21 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种基于PAC滤墙包裹式膜蒸馏的放射性废水处理系统,包括管路依次连接的用于放置放射性废液的废液贮存池、用于将废液中的放射性元素与化学沉淀剂进行沉淀反应的沉淀池、用于对沉淀池预处理后的废液进行加热处理的膜蒸馏加热池、用于吸附、截留、固化废水中放射性物质的PAC滤墙包裹式膜蒸馏反应池、用于存储洁净水的冷侧水箱;还包括为沉淀池提供酸性条件的pH在线监测系统。本发明利用化学沉淀法预处理放射性废水,再经过PAC滤墙包裹式膜蒸馏反应器进一步吸附、截留、固化废水中的放射性物质,使得放射性废水得以高度净化并达到排放甚至回用的标准,实现放射性废水的高效减量化与净化处理,具有切实可行的实用价值和广泛的应用前景。(The invention discloses a radioactive wastewater treatment system based on PAC (poly aluminum chloride) filter wall wrapped membrane distillation, which comprises a waste liquid storage tank, a sedimentation tank, a membrane distillation heating tank, a PAC filter wall wrapped membrane distillation reaction tank and a cold side water tank, wherein the waste liquid storage tank is used for placing radioactive waste liquid, the sedimentation tank is used for carrying out precipitation reaction on radioactive elements in the waste liquid and a chemical precipitator, the membrane distillation heating tank is used for heating the waste liquid pretreated by the sedimentation tank, the PAC filter wall wrapped membrane distillation reaction tank is used for adsorbing, intercepting and solidifying radioactive substances in the waste water, and the cold side water tank is used for storing the cold side water; the system also comprises a pH on-line monitoring system for providing acidic conditions for the sedimentation tank. The invention utilizes the chemical precipitation method to pretreat the radioactive wastewater, and then the radioactive wastewater is further adsorbed, intercepted and solidified by the PAC filter wall wrapped membrane distillation reactor, so that the radioactive wastewater can be highly purified and reaches the standard of discharge and even reuse, the high-efficiency reduction and purification treatment of the radioactive wastewater are realized, and the invention has practical and practical value and wide application prospect.)

基于PAC滤墙包裹式膜蒸馏的放射性废水处理系统

技术领域

本发明涉及放射性废水处理领域,尤其涉及一种基于PAC滤墙包裹式膜蒸馏的放射性废水处理系统。

背景技术

放射性废水是指核电厂、核燃料前处理和乏燃料后处理以及放射性同位素应用过程中排出的各种废水,不同废水所含放射性核素的种类和浓度、酸度、其它化学组分等差异很大。放射性废水进入环境后造成水和土壤污染并可能通过多种途径进入人体,对环境和人类造成危害。

目前,对核电站产生的放射性废水进行处理的方法主要包括化学沉淀法、离子交换法、蒸发浓缩法、膜分离法、吸附法等。

化学沉淀法主要是将放射性元素转化为氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐等不溶性沉淀并转移浓集到淤泥中,其适用于对净化要求不高的低放废水。然而,该方法在处理过程中对废水的pH值要求较高,处理效果受废水中所含杂质的影响显著,处理后所产生的放射性淤泥质量较大(通常为原水量1~5%),在后续脱水减量中易造成二次污染。此外,在采用水泥对形成的放射性淤泥进行固定化时,放射性淤泥易对水泥的力学性能造成破坏,从而降低固定化效果并易形成二次污染。

离子交换法是将废水中呈离子状态存在的放射性元素交换至离子交换剂的聚合物网架进行富集浓缩,其虽去除率较高,然而操作相对复杂,运行费用高,此外在处理高含盐废水时需要出现频繁再生离子交换剂,目前对处理后形成的放射性离子交换剂的处理也存在一定困难。

蒸发浓缩法是通过加热使水分蒸发冷凝,从而与难挥发的放射性元素分离,其去污系数和浓缩系数虽高,但能耗大,运行成本高。

膜分离法是借助选择透过性薄膜,以压力差、温度差或电位差等为动力,对放射性元素实现分离浓缩,其虽净化效果好,但也存在建设和运行成本较高,目前尚未实现大规模的工业化应用。

吸附法是利用吸附剂将放射性元素转移至固相进行富集浓缩,常用的吸附剂包括活性炭、沸石、蒙脱石等,然而这些吸附剂受废水的pH值影响较大,吸附效果不稳定,并且对所形成的放射性吸附剂进行固定化处理时的固化效果不佳,放射性元素易释放而形成二次污染。

膜蒸馏技术是膜分离与蒸馏工艺相结合的新型膜分离技术,以疏水微孔滤膜为介质,在膜两侧蒸汽压差的作用下,进料液中的水分以蒸汽形式透过膜孔进入至冷侧,而非挥发性组分则被截留在疏水膜热侧,从而实现混合物分离或提纯的目的。相比于传统的热法脱盐工艺,膜蒸馏技术无需将进料液加热至沸点,只需维持膜两侧适当的温差,可利用低品位的废热、太阳能等廉价能源,能耗明显降低且能更好的防止结垢。相比于反渗透技术,膜蒸馏的过程几乎在常压下进行,并且设备简单、操作方便,是“21世纪最具前景的海水淡化和污废水深度处理工艺之一”。此外,膜蒸馏对浓盐水的处理与回收能力强,是唯一一种可以将浓盐水中含有的易结晶物质通过浓缩结晶析出的脱盐方法,明显优于反渗透技术,这对资源的回收利用具有重要意义,并能有效解决浓缩液外排对水环境造成的污染负荷;同时膜蒸馏产品水水质好,是目前已知的膜法脱盐技术中截留率最高的方法,在膜不被浸湿情况下其截留率可达100%,在超纯水制备领域具备巨大的商业潜力。但膜污染尤其是盐结晶污染是目前阻碍膜蒸馏技术推广应用的主要障碍。

发明内容

发明目的:本发明的目的是针对现有技术存在的不足,提出一种基于PAC滤墙包裹式膜蒸馏的放射性废水处理系统,对放射性废水中钴(Co)、铀(U)等放射性元素的去除率达到99.5%以上,对Fe、Mn等金属离子的去除率达到了99.9%以上,实现水质的高度纯化,而且实现放射性废水的近零排放处理、高效减量化以及降低能耗。

技术方案:一种基于PAC滤墙包裹式膜蒸馏的放射性废水处理系统,包括管路依次连接的用于放置放射性废液的废液贮存池、用于将废液中的放射性元素与化学沉淀剂进行沉淀反应的沉淀池、用于对沉淀池预处理后的废液进行加热处理的膜蒸馏加热池、用于吸附、截留、固化废水中放射性物质的PAC滤墙包裹式膜蒸馏反应池、用于存储洁净水的冷侧水箱;还包括为沉淀池提供酸性条件的pH在线监测系统。

优选地,PAC滤墙包裹式膜蒸馏反应池的混凝土外壳内依次设有三维吸附-反应滤墙和膜蒸馏膜组件,膜蒸馏加热池的热废液经过第四污水泵自反应池进水口输送至PAC滤墙包裹式膜蒸馏反应池内部,废液自反应池出水口由热侧循环泵回流至膜蒸馏加热池;膜蒸馏膜组件的渗透水蒸汽自膜组件出水口经真空泵输送至渗透液冷却装置,冷却后的液态水运输至冷侧水箱。

优选地,渗透液冷却装置的温度控制在10±5℃;冷侧水箱内设有液位控制系统,冷侧水箱内超出设定水位的洁净水经冷侧水泵输送至渗透液储存箱中贮存;冷侧水箱内设有出水水质在线监测系统,出水水质在线监测系统用于实时监控渗透液的水质变化并将数据实时输送至计算机,根据出水水质在线监测系统的监测数据利用计算机控制PAC滤墙包裹式膜蒸馏反应池内三维吸附-反应滤墙的更换和膜蒸馏膜组件的膜清洗及膜更换。

优选地,三维吸附-反应滤墙利用粉末活性炭PAC作滤墙支撑材料,生物处理剂包括芽孢杆菌、青霉菌、酵母,负载于PAC滤墙材料中,对废液中的放射性物质进行物理吸附-生物吸附处理,将废液中的放射性物质从液相固定至固相。

优选地,膜蒸馏膜组件由聚四氟乙烯疏水基底膜及硅藻土制备而成,蒸馏膜的制备方法包括如下步骤:

步骤1,硅藻土浆料制备:称取30-40g硅藻土加入200mL乙醇溶液中,充分混合后,加入3.5g六偏磷酸钠分散剂,超声分散30-40min后,按5%-8%的质量百分比加入交联剂聚偏氟乙烯PVDF,置于65℃水浴环境中水浴搅拌1-2h,即可获得硅藻土涂层浆料;

步骤2,脱泡:将步骤1制得的硅藻土浆料真空脱泡处理20-30min后转移至倒料器内,即获得硅藻土涂料;

步骤3,硅藻土涂料涂覆:以聚四氟乙烯PTFE作为疏水基底膜,放置于涂膜机上,设置导电涂层厚度为300-600μm,借助涂膜机将步骤2制得的硅藻土涂料均匀涂布于PTFE疏水表面;

步骤4,静置干燥:将涂覆由硅藻土涂料的疏水蒸馏膜静置固化15-25min,置于真空干燥箱内55-65℃干燥24h,获得硅藻土负载蒸馏膜。

优选地,膜蒸馏膜组件的膜孔径为0.1-0.4μm。

优选地,沉淀池沉淀去除废水中部分放射性物质,水温控制在30±5℃,pH设定为3-5,沉淀池停留时间为40-60min。

优选地,沉淀池底部设有刮泥机和排泥管,刮泥机用于定期刮除沉淀池底部沉积的化学污泥,化学污泥经排泥管和排泥泵运输至沉淀池外部,经冻结、融化、真空过滤处理进行脱水后,利用水泥固化;沉淀池内设有pH在线监测系统,用于控制抽取pH调节缓冲液并投加至沉淀池,调节沉淀池内废水pH值,沉淀池内还设有微孔曝气装置,微孔曝气装置用于沉淀池内化学沉淀剂和废液中放射性元素充分接触反应,微孔曝气装置的曝气强度由气泵控制,转子流量计实时监测曝气量数值,曝气周期由计算机控制,曝气周期设为8h,单次曝气时长为20-30min;加药桶经第二投加泵与沉淀池内部连接相通,加药桶为沉淀池提供化学沉淀药剂。

优选地,加药桶用于贮存预先配置的亚铁氰化铁沉淀剂和活性二氧化硅助凝剂,经第二加药泵周期性投加亚铁氰化铁化学沉淀剂至沉淀池,计算机控制亚铁氰化铁化学沉淀剂的投加周期与投加量,投加周期设为8h。

优选地,集热器为膜蒸馏加热池加热,集热器与提供热能的太阳能吸收装置连接,膜蒸馏加热池内设有温度传感器,水温控制在70±5℃。

有益效果:与现有技术相比,本发明具有如下显著的优点:

本发明利用化学沉淀法预处理放射性废水,高效去除废液中的放射性元素,将废液中的放射性物质以化学沉淀污泥的形式从液相中排出,再经过PAC滤墙包裹式膜蒸馏反应器过程进一步吸附-拦截-固化废水中的放射性元素及金属离子,使得放射性废水中的金属离子、放射性元素得以高效截留与吸附去除,出水水质高度纯化,实现放射性废水的高效减量化与近零排放处理,避免了膜滤浓缩液外排对环境造成的二次污染问题;同时,化学沉淀处理及PAC滤墙包裹式膜蒸馏处理过程将废液中的放射性物质从液相高效转移至固相中,有效减少放射性废水的贮存空间;通过液位控制系统、温度传感器、pH在线控制系统、化学沉淀剂在线投加系统、微孔曝气系统及实时刮泥系统,将反应条件控制在最适范围内,进一步提高了放射性元素及金属离子的去除效果,同时,也实现了整个工艺的全自动化控制,节省了大量的人力。本发明系统结构新颖,占地面积小,维护方便,利用太阳能这一清洁能源,节约了运行成本;同时化学沉淀药剂、PAC滤墙材料和硅藻土的引入,高效吸附-去除废液中的放射性元素,有效缓解蒸馏膜膜污染趋势,延长了蒸馏膜的使用寿命,降低了膜清洗/膜更换引起的运行成本。

附图说明

图1为本发明的工艺流程示意图;

图2为本发明中PAC滤墙包裹式膜蒸馏反应池结构图;

图3为本发明中PAC滤墙包裹式膜蒸馏反应池剖面图;

图中:废液贮存池1、沉淀池2、膜蒸馏加热池3、PAC滤墙包裹式膜蒸馏反应池4、渗透液冷却装置5、冷侧水箱6、渗透液储存箱7、第一污水泵8、第二污水泵9、第二加药泵10、加药桶11、pH调节酸液池12、pH调节碱液池13、第一闸阀14、第二闸阀15、第一投加泵16、pH信号控制系统17、pH传感器18、pH探头19、刮泥机20、排泥管21、排泥泵22、微孔曝气装置23、转子流量计24、气泵25、第三污水泵26、太阳能吸收装置27、集热器28、温度传感器29、第四污水泵30、热侧循环泵31、真空泵32、冷侧水泵33、出水水质在线监测系统34、计算机35、PAC三维吸附-反应滤墙401、膜蒸馏膜组件402、混凝土外壳403、反应池进水口404、反应池出水口405、膜组件出水口406。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。

如图1所示,本发明是通过以下技术方案实现的:

(1)废液预贮存:利用第一污水泵将放射性废液输送至废液贮存池暂存。

(2)沉淀池内调节pH:利用pH在线监测系统实时监测沉淀池内废液的pH值,通过计算机程序控制第一投加泵、第一闸阀和第二闸阀的开闭,从而调节沉淀池内的pH在3-5范围内,实现酸性条件下废液中放射性元素与化学沉淀剂的沉淀反应。

(3)化学药剂投加:预先配置好合适浓度的亚铁氰化铁沉淀剂和活性二氧化硅助凝剂,存放于加药桶内,通过计算机程序控制第二加药泵的开闭,化学药剂投加周期设定为8h。

(4)沉淀池曝气处理:为促进沉淀池内放射性物质与化学沉淀剂的充分接触反应,通过计算机程序控制气泵的开闭以及气泵流量大小,设置沉淀池内的微孔曝气装置周期性曝气,曝气周期设为8h,单次曝气时长为20-30min,转子流量计实时监测曝气量。

(5)沉淀池底部刮泥:通过计算机程序控制沉淀池内刮泥机的启闭,排泥周期设定为12h,刮泥机刮除的化学沉淀污泥经排泥管和排泥泵输送至沉淀池外部,进行后续的冻结-融化-真空过滤的脱水处理并利用水泥进行固化处理。

(6)化学沉淀预处理:将废液贮存池内的放射性废水通入沉淀池进行预沉淀处理,使废液中的放射性元素与化学沉淀剂充分接触并反应,生成沉淀物,将废液中的放射性物质以化学沉淀污泥的形式从废液中去除,沉淀池预处理时间为40-60min。

(7)加热废水:将沉淀池预处理后的废液输送至膜蒸馏加热池内进行加热处理。

(8)PAC滤墙包裹式膜蒸馏分离处理:加热处理后,由第四污水泵将预处理后的废液通入PAC滤墙包裹式膜蒸馏反应池内,PAC滤墙包裹式膜蒸馏过程利用自制的高性能可渗透反应滤墙材料及硅藻土负载蒸馏膜,将废液中的金属离子及放射性元素高效吸附-截留至PAC滤墙材料及蒸馏膜面硅藻土涂覆层中,达到放射性元素吸附-截留-固化目的,同时减缓蒸馏膜的膜污染趋势;热废液中的水蒸汽透过蒸馏膜孔进入至膜蒸馏膜组件的渗透侧,经真空泵和渗透液冷却装置冷凝成液态洁净水,暂存至冷侧水箱内。

(9)高性能可渗透反应滤墙的制备:利用粉末活性炭PAC作滤墙支撑材料,以芽孢杆菌、青霉菌、酵母等微生物菌体作为生物处理剂,负载于PAC滤墙材料中,对废液中的放射性物质进行物理吸附-生物吸附处理。

(10)硅藻土负载蒸馏膜的制备:选择聚四氟乙烯作为基底疏水膜,选择硅藻土作为表面吸附涂层,将硅藻土、分散剂和乙醇按比例混合,超声预分散处理后获得硅藻土涂层浆料,加入适量的黏结剂后置于水浴锅中水浴搅拌后,再真空脱泡处理20min后转移至倒料器,设置合适的涂层厚度,将硅藻土涂层浆料均匀涂布于聚四氟乙烯表面,静置固化并真空干燥,即制得优良的硅藻土负载蒸馏膜。硅藻土负载蒸馏膜的制备方法包括如下步骤:

步骤1,硅藻土浆料制备:称取30-40g硅藻土加入200mL乙醇溶液中,充分混合后,加入3.5g六偏磷酸钠分散剂,超声分散30-40min后,按5%-8%的质量百分比加入交联剂聚偏氟乙烯PVDF,置于65℃水浴环境中水浴搅拌1-2h,即可获得硅藻土涂层浆料;

步骤2,脱泡:将步骤1制得的硅藻土浆料真空脱泡处理20-30min后转移至倒料器内,即获得硅藻土涂料;

步骤3,硅藻土涂料涂覆:以聚四氟乙烯PTFE作为疏水基底膜,放置于涂膜机上,设置导电涂层厚度为300-600μm,借助涂膜机将步骤2制得的硅藻土涂料均匀涂布于PTFE疏水表面;

步骤4,静置干燥:将涂覆由硅藻土涂料的疏水蒸馏膜静置固化15-25min,置于真空干燥箱内55-65℃干燥24h,即可获得硅藻土负载蒸馏膜。

作为优选,膜蒸馏加热池的废水温度控制在70±5℃;沉淀池水温控制在30±5℃,pH设定为3-5,沉淀池停留时间为40-60min;沉淀池内设有液位控制器、pH在线控制系统、温度传感器、化学沉淀药剂在线投加系统、在线刮泥系统和曝气装置在线控制系统;膜蒸馏加热池内设有温度传感器,膜蒸馏加热池内的集热器连接至太阳能吸收装置,实现了清洁能源的再利用,明显降低了能源消耗,节约了运行成本;冷侧水箱内设有水质在线监测系统和液位控制器,通过计算机控制PAC滤墙包裹式膜蒸馏内三维吸附-反应滤墙的更换及膜蒸馏膜组件清洗或更换频次;膜组件的膜孔径为0.1~0.4μm,选用疏水性较高的PTFE膜作为基底材料;渗透液冷却装置的温度控制在10±5℃。

实施例1

如图1和2所示,一种基于PAC滤墙包裹式膜蒸馏反应池的放射性废水处理系统,包括依次连接的废水贮存池1、沉淀池2、膜蒸馏加热池3、PAC滤墙包裹式膜蒸馏反应池4、冷侧水箱6和渗透液储存箱7;废水贮存池1与沉淀池2之间的连接管道上设有第二污水泵9;沉淀池2、膜蒸馏加热池3和PAC滤墙包裹式膜蒸馏反应池4通过连接管道形成循环系统,循环系统的连接管道上设有第三污水泵26、第四污水泵30和热侧循环泵31;PAC滤墙包裹式膜蒸馏反应池4产生的渗透液经真空泵32和渗透液冷却装置5冷凝成液态洁净水并输送至冷侧水箱6;冷侧水箱6的洁净水经冷侧水泵33输送至渗透液储存箱7中保存备用;沉淀池2与pH调节池12、13连接,其连接管道上设有第一投加泵16、第一闸阀14和第二闸阀15;第一闸阀14、第二闸阀15和第一加药泵16由pH信号控制系统17和计算机35控制连接;沉淀池2由微孔曝气装置23、转子流量计24、气泵25、刮泥装置20、排泥管21、排泥泵22、加药桶11、第二加药泵10、pH传感器18和pH探头19组成。

首先,通过第一污水泵8将放射性废水输送至废液贮存池1内暂存。废液贮存池内储存的废水经第二污水泵9运输至沉淀池2进行预处理。通过计算机程序控制化学沉淀剂11的投加、刮泥装置20的启闭以及微孔曝气装置23的开闭。

运行之前先配置好足够的酸液30%盐酸和碱液30%氢氧化钠,分别储存在pH调节池的酸池12和碱池13内,然后根据沉淀池2内的pH在线监测传感器19,通过计算机程序控制第一投加泵16、第一闸阀14和第二闸阀15的开闭,调节沉淀池2内放射性废水的pH在3-5范围内。当pH在线监测传感器19显示池内废液的pH高于5时,则计算机程序会控制第一闸阀14和第一投加泵16的开启,并从pH调节池的酸池12内吸取酸液调节废水pH直至3-5范围后,计算机程序控制第一闸阀14和第一投加泵16的关闭。

预先配置足够的10%亚铁氰化铁溶液和3%活性二氧化硅助凝剂溶液,置于加药桶11内,通过计算机程序控制第二加药泵10周期性开闭,向沉淀池2内输送化学沉淀剂,投加周期设为8h。

沉淀池内废液的pH调节完毕,通过计算机程序控制微孔曝气装置23和气泵25的开启,进行曝气20-30min后,计算机程序控制微孔曝气装置23和气泵25的关闭,曝气周期设为8h;曝气完毕,沉淀池2内的化学沉淀药剂与废液中的放射性元素形成沉淀物并逐渐沉降至沉淀池2底部;沉淀池2底部的刮泥装置20定期刮除底部沉积的化学污泥,经排泥管21和排泥管22运输至沉淀池2外部,计算机程序控制刮泥装置的排泥周期为12h,排出沉淀池2的化学沉淀污泥经冻结-融化-真空过滤处理过程进行脱水处理后,利用水泥进行固化处理。

化学沉淀预处理完毕后,由第三污水泵26将沉淀池2预处理后的上清液通入膜蒸馏加热池3中进行加热处理。加热池3内的热量由太阳能提供,太阳能吸收装置27、集热器28和池内温度传感器29相连接,从而达到加热废液的目的。本实施例采用温差控制集热原理,当太阳能热源吸收装置27吸收太阳能辐射后,集热管温度上升,达到集热器28和膜蒸馏加热池3温差ΔT设定值时,监测系统发出指令,中央热水器中的冷水输入集热器28中,水被加热后再回到膜蒸馏加热池3中,使得池内废液的温度达到设定温度,控制膜蒸馏加热池3内水温为70±5℃。

根据膜蒸馏加热池3内的温度传感器29,待池内废液的温度达到设定温度范围70±5℃后,开启第四污水泵30,将膜蒸馏加热池3内的热废液输送至PAC滤墙包裹式膜蒸馏反应池4中,进一步吸附-拦截去除废液中的放射性元素和金属离子,热废液自反应池进水口404输送至反应池4内部,并自反应池出水口405由热侧循环泵31回流至膜蒸馏加热池3;如图3所示,反应池4内的三维吸附-反应滤墙401对废液中的放射性元素进行物理吸附和生物吸附处理,将废液中的放射性元素固定在PAC反应滤墙401中;同时,膜蒸馏膜组件402膜面负载的硅藻土对放射性物质进一步吸附处理,并对放射性物质及金属离子进行膜蒸馏膜分离拦截处理,高效去除废液中的放射性元素和金属离子等物质。PAC滤墙包裹式膜蒸馏反应池4冷侧的渗透水蒸汽自膜组件出水口406经真空泵32输送至渗透液冷却装置5,由渗透液冷却装置5处理后渗透水蒸汽被冷凝成液态水,并运输至冷侧水箱6中,渗透液冷却装置5的温度控制在10±5℃;本实施例选用孔径在0.1~0.4μm范围内的疏水PTFE膜作为基底膜制备优良的硅藻土负载蒸馏膜402。

为了将PAC滤墙包裹式膜蒸馏反应器这一组合工艺对放射性废水的减量化与处理效果控制在最佳范围内,沉淀池2内设有液位控制系统、温度传感器、pH在线控制系统、化学沉淀剂在线投加系统、微孔曝气系统及实时刮泥系统,膜蒸馏加热池3内设有温度传感器,冷侧水箱6内设有出水水质在线监测系统34,水质数据实时输送至计算机35,根据出水水质在线监测系统34的监测数据利用计算机35控制PAC滤墙包裹式膜蒸馏反应池4内三维吸附-反应滤墙401的更换和膜蒸馏膜组件402的膜清洗及膜更换,实现整个工艺的全自动化控制,节省了大量的人力。

实施例2

采用上述装置和工艺处理某核电站所产生的中等水平放射性废水。

(1)将核电站所产生的中等水平放射性废水通入沉淀池2内,进行化学沉淀预处理,调节池内废液pH为4左右,水温控制在30℃左右;

(2)沉淀池2内曝气处理20min后静置沉淀40min,沉淀后,将沉淀池2上清液通入膜蒸馏加热池3内进行加热处理,水温控制在70℃左右;

(3)待膜蒸馏加热池3内的废液温度上升至70℃后,通过第四污水泵30将热废液输送至PAC滤墙包裹式膜蒸馏反应池4中进行进一步的吸附-拦截去除处理;

(4)PAC滤墙包裹式膜蒸馏反应池4的热侧经由第四污水泵30和热侧循环泵31与膜蒸馏加热池3构成循环系统;冷侧的渗透水蒸汽经真空泵32输送至渗透液冷却装置5,并冷凝成液态水,渗透液冷却装置5的温度控制在10℃左右;反应池4内膜蒸馏膜组件402采用孔径为0.22μm的疏水PTFE膜作为基底膜。

按照上述方法操作,核电站产生的放射性废液的放射性总活度约为5×107Bq/L,经检测,其中含有Co2+、Fe3+、Mn2+、UO2 2+、Sr2+、Ba2+等离子,初始pH值为2.0左右,经PAC滤墙包裹式膜蒸馏反应器技术组合工艺处理后,净化出水的Co2+去除率达99.9%,UO2 2+去除率达99.8%,Fe3+去除率达99.9%,Mn2+去除率达99.9%,Sr2+去除率达99.5%,Ba2+去除率达99.4%,出水的放射性总活度<1Bq/L,符合国家综合污水排放标准GB 8978-1996的相关要求。

本发明的具体实施方式中,未涉及到的说明属于本领域的公知技术,可参考公知技术加以实施。

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