Исследование сорбционных свойств и определение областей применения фитосорбентов

• Автор: Лихачева, Ольга Витальевна
• Шифр специальности: 05.17.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 170 с. : ил.

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1 Состояние и поведение радионуклидов в объектах окружающей

среды.

1.1.1. Химические свойства и состояние радионуклидов в водных

растворах.

1.1.2. Формы нахождения радионуклидов в объектах окружающей среды

1.2. Состояние и поведение радионуклидов в промышленных водоемах

ФГУП ПО Маяк.

1.3. Методы переработки ЖРО.

1.3.1 Соосажденис

1.3.2 Сорбционные методы.

1.3.3. Баромембранные методы
1.3.4. Комплексные методы переработки ЖРО.
1.4. Выводы и постановка задачи исследования
2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1 Объекты исследования.
2.1.1. Фигосорбенты.
2.1.2. Характеристика водоемов
2.2. Методика проведения сорбционного эксперимента
2.2.1. Исследование сорбции в статическом режиме
2.2.2. Исследование сорбции в динамическом режиме.
Ф 2.2.3. Определение урана фотоколориметрическим методом
2.4. Статистическая обработка результатов измерений
3. Сорбция цезия фитосорбентами из модельных растворов и вод
промводоемов ФГУП ПО Маяк.
3.1 Кинетика сорбции цезия7 фитосорбентами
3.2. Исследование зависимости сорбции цезия7 от концентрации
собственных ионов
3.3. Исследование зависимости сорбции цезия7 фитосорбентами от
удельной массы сорбента
3.4. Сорбция цезия7 из промышленных стоков.
3.5. Влияние раствора на сорбцию цезия7 фитосорбентами
4. Сорбция стронция из модельных растворов и вод промводоемов
ФГУП ПО Маяк
4.1. Кинетика сорбции стронция фитосорбентами.
4.2. Изучение зависимости сорбции стронция от концентрации
собственных ионов в растворе.
4.3. Зависимость сорбции стронция от удельной массы сорбента
4.4. Влияние раствора на сорбцию стронция фитосорбентами
4.5. Исследование сорбции стронция в динамическом режиме
5. Сорбция урана фитосорбентами в статических и динамических
условиях.
5.1. Зависимость сорбции урана фитосорбентами от времени контакта
фаз.
5.2. Зависимость сорбции урана от удельной массы сорбента
5.3. Зависимость сорбции урана фитосорбентами от .
л Зависимость сорбции урана фитосорбеитами от концентрации
собственных ионов
5.5. Исследование сорбции урана в динамических условиях
5.6. Изучение зависимости сорбции урана от в динамических
условиях.
6. Совершенствование технологии переработки ЖРО
4 ФГУП ПО Маяк.
6.1. Переработка жидких радиоактивных отходов радиохимического
производства.
6.1.1. Изучение условий очистки сточных вод спецканализации без
предварительной водоподготовки.
, 6.1.2. Применение фитосорбснтов на стадии финишной доочистки вод
спецканализации
6.1.3. Исследование возможности применения фитосорбентов в
мембранносорбционной схеме очистки сточных вод
радиохимического предприятия.
6.2. Исследование возможности применения фитосорбентов в
ф технологическом процессе переработки сбросных растворов
химикометаллургического производства
7. Выводы
8. Список использованных источников
Введение


Б. Колядин, исследовавшие физикохимическое состояние урана в морских и океанических водах методами ультрафильтрации, ионного обмена и измерением его электрофоретической подвижности, пришли к выводу, что основной формой существования урана в этих водах является уранилтрикарбонатный комплекс . Очевидно, на количественное преобладание той или иной формы радиоактивных изотопов в природных водах большое влияние оказывает состав воды. Так, в работах , посвященных исследованию взаимосвязи состояния и сорбционного поведения отдельных физикохимических форм стронция в карбонатных и сульфатных растворах, а также в промышленных водоемах ПО Маяк, показано, что физикохимическое состояние микроколичеств стронция в карбонатных растворах при содержании общего карбоната более 0, мольл и в условиях выделения твердой фазы карбоната стронция определяется образованием комплексов состава БгНСОз,
БгСОз и гСОзг . Методами ионного обмена и тонкослойной хроматографии изучено комплексообразованис стронция в сульфатных растворах. Установлено, что в сульфатных растворах возможно образование трех типов частиц с разной подвижностью Бг2 и ЗгО,. Автором сделан вывод о влиянии сезонных колебаний состава природных вод на подвижность стронция. С другой стороны, обнаруженное влияние солесодсржания, и состава раствора на соотношение между растворенными и коллоидными формами для разных радионуклидов обусловлено различием в их физикохимических свойствах. В работах зафиксировано, что более радионуклидов стронция и плутония9,0 связано в комплексы с растворенными в воде органическими веществами при этом этот эффект меньше для соленой воды. Результаты определения этих радионуклидов в концентратах органических веществ свидетельствуют, что в речных водах для стронция характерно образование органических соединений с низкомолекулярными органическими кислотами, в то время как для плутония9,0 характерно образование комплексов с высокомолекулярными органическими кислотами. Вместе с тем, при изучении влияния гуминовых и фульвокислот на поведение микроколичеств радионуклидов плутония и цезия в системе пойменные почвы воды р. Енисей установлено, что добавление фульвокислот примерно на порядок снижает значение К для плутония . Это свидетельствует о том, что на поведение плутония влияют как высокомолекулярные, так и низкомолекулярные кислоты, входящие в состав органического вещества почвы. При изучении форм состояния радионуклидов цезия, стронция и плутония в акваториях реки Обь и Енисей и прилегающей части Карского моря авторами показано, что для водорастворимой фракции наблюдается увеличение активности цезия7 с увеличением солености, в то время как для стронция активность этого радионуклида уменьшается с увеличением солености. К такому же выводу пришли авторы в результате проведенного сравнительного анализа форм состояния отдельных радионуклидов в морской и пресной воде р. Днепр методами сорбции и ультрафильтрации с применением ядерных фильтров. В частности, установлено, что для радионуклидов цезия, стронция, бария, кобальта и урана в морской воде при рН8,2 характерны ионодисперсные формы состояния. Лишь радионуклиды РЗЭ иттрий, церий, рутения и свинца наряду с ионными формами образуют псевдоколлоиды сорбционного типа радиоколлоиды железа представлены псевдо и истинными коллоидами. С понижением морской и пресной воды до 5 псевдоколлоидные формы состояния становятся доминирующими так же для урана и плутония а снижение солесодержания пресная вода приводит к образованию пссвдоколлоидных форм и для радионуклидов цезия. Таким образом, физикохимическое состояние радиоактивных элементов в морской воде зависит не только от химических свойств элементов, но и от специфических условий морской среды, как сложной физикохимической системы. В работе при изучении форм состояния продуктов деления в морской воде установлено, что цезия7 находится в ионной форме, в грубодисперсной и 7 в коллоидной форме. Полученные результаты хорошо согласуются с данными работ , , в которых исследовались распределение радиоактивных изотопов между твердой и жидкой фазой глобальных выпадений. Показано, что изотопы цезия находятся в водах в основном в виде положительных ионов и в грубодисиерсном состоянии. Несколько отличаются данные о состоянии цезия в морской воде, полученные В. П. Шведовым и С.