Использование озона и пероксида водорода для окислительного разложения органических комплексонов в процессах очистки жидких радиоактивных отходов

• Автор: Лагунова, Юлия Олеговна
• Шифр специальности: 02.00.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 159 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Формирование стоков жидких радиоактивных отходов на АЭС.

1.2. Методы переработки жидких радиоактивных отходов

1.3. Влияние органических комплексообразующих веществ на процессы

очистки жидких радиоактивных отходов

1.4. Методы удаления органических веществ из ЖРО

1.4.1. Деструктивные методы удаления органических веществ.

1.5. Обоснование постановки работы

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Реактивы.
2.2. Методики исследований
2.2.1. Источники УФизлученият
2.2.2. Методика проведения озонолиза растворов
2.2.3 Методики проведения анализа растворов.
2.2.4. Определение микроколичеств кобальта с осадком гидроксида железа
после озонирования кубовых остатков АЭС.
2.3. Определение ошибок эксперимента
ГЛАВА 3. ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ ЭДТА В ВОДНЫХ
РАСТВОРАХ
3.1. Разложение ЭДТА под действием УФизлучения.
3.1.1. Разложение ЭДТА в щелочных растворах.
3.1.2. Разложение ЭДТА в щелочных растворах в присутствии Н2
3.1.3. Разложение комплекса СоЭДТА1 в присутствии Н2. Выделение Со
3.1.4. Разложение ЭДТА в кислом растворе в присутствии Н2.
3.1.5. Влияние нитратов.
3.2. Разложение ЭДТА и его комплекса с Со озоном.
3.2.1. Разложение ЭДТА
3.2.2. Влияние .
3.2.3 Влияние концентрации ЭДТА и температуры.
3.2.4. Влияние концентрации озона.
3.2.5. Влияние солей
3.2.6. Разложение комплекса Со НЭДТА. Выделение Со
ГЛАВА 4. ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ ОКСАЛАТИЮВ
В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ.
4.1. Разложение оксалатионов в щелочных растворах.
4.1.1. Разложение оксалат ионов в щелочных растворах
в присутствии Н2.
4.2. Разложение оксалатионов озоном.
4.2.1. Влияние
4.2.2. Влияние температуры.
4.2.3. Влияние концентрации оксалатионов и озона
4.2.4. Влияние нитратов
ГЛАВА 5. ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ КОМПЛЕКСОНОВ
В ЖИДКИХ РАДИОАКТИВНЫХ РАСТВОРАХ
5.1. Изучение окислительного разложения комплсксообразователей
в реальных растворах
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Суммарное содержание различных компонентов в смеси отходов составляет обычно для отечественных АЭС с реактором РБМК 2 гл, а с реактором ВВЭР до 5 гл 8. Сточные воды концентрируются упариванием солесодержание кубовых остатков выпарных аппаратов достигает 0 гл, объединяются и направляются в хранилища жидких радиоактивных отходов, которые в дальнейшем подлежат переработке, поскольку образуются в таких больших количествах, что крайне сложно создать условия для их хранения 9. Емкость существующих хранилищ отходов практически исчерпана. Сбрасывание же в открытые водоемы отходов допустимо только в том случае , если суммарная активность по а и ризлучению не более чем в десять раз превышает ПДК для воды открытых водоемов и обеспечивается десятикратное разбавление радиоактивных вод нерадиоактивными сточными водами в коллекторе данного предприятия. Одной из наиболее актуальных проблем очистки стоков АЭС является наличие в них комплексонов, таких как ЭДТА, щавелевая кислота и других, которые образуют прочные комплексы с радионуклидами, в частности, с Со. Эти комплексы невозможно выделить из раствора традиционными способами осаждение и сорбция. Кроме того, свободные комплексоны снижают коэффициент очистки растворов от Ь7Сэ на ферроцианидных сорбентах. Методы переработки жидких радиоакт ивных отходов. Переработка жидких радиоактивных отходов направлена на решение двух главных задач очистки основной массы отходов от радионуклидов и концентрирование последних в минимальном объеме. Для этого используют
как минимум три группы методов термические , сорбционные , и мембранные . Термические и сорбционные методы достаточно хорошо разработаны и широко применяются на практике в настоящее время на их основе работают очистные сооружения, перерабатывающие отходы, которые образуются при эксплуатации ядерных реакторов различного назначения, установок регенерации ядерного топлива и других объектов, использующих радиоактивные вещества. В отличие от термических и сорбционных методов разделение компонентов отходов вода соли радионуклиды при использовании мембранных методов осуществляется на молекулярном уровне и поэтому не сопровождается образованием новых фаз, что представляет собой одно из основных преимуществ мембранных методов. Все указанные методы заимствованы из различных традиционных производств и модифицированы. В основном это методы, применяемые обычно в области очистки, подготовки и опреснения воды. Однако, при использовании перечисленных методов для переработки ЖРО как уже отмечалось выше возникают трудности, связанные с наличием в их составе комплексонов, таких как ЭДТА и щавелевая кислота, которые образуют устойчивые комплексы с радионуклидами и тем самым препятствуют их сорбции. Далее мы рассмотрим влияние органических комплексообразующих веществ на процессы очистки жидких радиоактивных отходов. Влияние органических комплексообразующих веществ на процессы очистки жидких радиоактивных отходов. В составе ЖРО, наряду с неорганическими соединениями часто встречаются различные органические соединения, в частности, комплексообразующие и поверхностноактивные вещества ПАВ. Наличие данных веществ характерно, в первую очередь, для дезактивационных растворов, вод спецпрачечных и санпропускников. В качестве комплексообразующих веществ наиболее часто используют щавелевую и лимонную кислоты, ЭДТА. Влияние комплексообразующих веществ на процессы очистки ЖРО связано с их участием в образовании комплексных соединений с радионуклидами и другими компонентами раствора. В таблице 2 приведены значения отрицательных логарифмов констант нестойкости рК комплексных соединений с ионами, наиболее часто встречающимися в составе ЖРО. Представленные в таблице 2 данные показывают, что большинство радионуклидов, обычно присутствующих в составе ЖРО, образуют прочные комплексы с оксалат и этилендиаминтетраацетат ионами. Исключение составляют ионы цезия, которые, как и другие щелочные металлы, не образуют прочных комплексов ни с одним из вышеперечисленных лигандов. При сорбционной очистке ЖРО образование прочных комплексов радионуклидов приводит к резкому снижению коэффициентов распределения. В монографии 8 с.