Разработка и опытно-промышленные испытания технологии переработки жидких радиоактивных отходов низкого уровня активности ФГУП "ПО "Маяк" с их последующей иммобилизацией

• Автор: Слюнчев, Олег Михайлович
• Шифр специальности: 05.17.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Озерск
• Количество страниц: 195 с. : ил.

1 Литературный обзор.

1.1 Влияние фазоводисперсного состояния загрязнений на выбор метода очистки.

1.2 Общая характеристика баромембранных методов разделения

1.3 Аппаратурное оформление мембранных процессов

1.4 Переработка жидких радиоактивных отходов ультрафильтрацией.

1.5 Переработка жидких радиоактивных отходов

обратным осмосом

1.6 Использование баромембранных методов разделения для очистки жидких радиоактивных отходов в промышленном масштабе

2 Экспериментальная часть.

2.1 Методика измерения удельной активности

2.2 Методика определения химического состава

2.3 Описание лабораторных мембранных установок и методика проведения экспериментов
2.4 Методика отверждения вторичных отходов
3 Переработка растворов спецканализацни радиохимического, радноизотопного и реакторного производств.
3.1 Описание существующей технологии переработки растворов
СПЕЦКАНАЛИЗАЦИИ РАДИОХИМИЧЕСКОГО, РАДИОИЗОТОПНОГО И РЕАКТОРНОГО ПРОИЗВОДСТВ.
3.2 Лабораторные исследования по очистке растворов
СПЕЦКАНАЛИЗАЦИИ РАДИОХИМИЧЕСКОГО, РАДИОИЗОТОПНОГО И РЕАКТОРНОГО ПРОИЗВОДСТВ.
3.3 Опытная проверка мембранносорбционной схемы
ПЕРЕРАБОТКИ РАСТВОРОВ СПЕЦКАНАЛИЗАЦИИ.
3.3.1 Описание опытного стенда и методика проведения испытаний
3.3.2 Результаты испытаний мембранносорбционной схемы. Первая серия испытаний.
3.3.3 Результаты испытаний мембранносорбционной схемы. Вторая и третья серия испытаний
3.3.4 Результаты испытаний мембранносорбционной схемы. Четвртая серия испытаний
3.3.5 Результаты испытаний мембранносорбционной схемы. Пятая серия испытаний
3.4 Результаты испытаний мембранносорбционной схемы
ПЕРЕРАБОТКИ СПЕЦКАНАЛИЗАЦИИ РАДИОХИМИЧЕСКОГО,
РАДИОИЗОТОПНОГО И РЕАКТОРНОГО ПРОИЗВОДСТВ
4 Переработка жидких радиоактивных отходов низкого уровня активности химикометаллургического завода.
4.1 Описание существующей технологии переработки растворов
СПЕЦКАНАЛИЗАЦИИ ХИМИКОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ЗАВОДА
4.2 ЛАБОРАТОРНЫЕ ОПЫТЫ ПО УЛЫ РАФИЛЬТРАЦИИ РАСТВОРОВ СПЕЦКАНАЛИЗАЦИИ ХИМИКОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ЗАВОДА
4.3 Опытная проверка ультрафильтрации растворов
СПЕЦКАНАЛИЗАЦИИ ХИМИКОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ЗАВОДА
4.4 Результаты исследований по переработке растворов
СПБЦПРАЧЕЧНОЙ И СПЕЦКАНАЛИЗАЦИИ ХИМИКОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА.
5 Переработка жидких радиоактивных растворов спсцпрачечной .
5.1 Описание существующей схемы обращения с растворами
СПЕЦПРАЧЕЧНОЙ.
5.2 Результаты лабораторных исследований по очистке
СТОЧНЫХ ВОД СПЕЦПРАЧЕЧНОЙ
5.3 Изучение радиационнохимического метода разрушения
ПОВЕРХНОСТНОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В РАСТВОРАХ СПЕЦПРАЧЕЧНОЙ
5.3.1 Изучение радиационного метода разрушения поверхностноактивных веществ в растворах спецпрачсчной
5.3.2 Изучение влияния пероксида водорода на радиационное разрушение ПАВ ОПЮ.
5.3.3 Определение продуктов деструкции ПАВ ОПЮ.
5.4 Результаты исследований по переработки
РАСТВОРОВ СПЕЦПРАЧЕЧНОЙ
6 Иммобилизация вторичных отходов
6.1 Вторичные отходы и обращение с ними
6.2 Исследования по иммобилизации регенератов
6.3 Исследования по иммобилизации обратноосмотических концентратов.
6.4 Исследования по иммобилизации гидратно
ШЛАМОВЫХ ПУЛЬП.
6.5 Результаты исследований по иммобилизации
вторичных отходов
7 Заключение.
8 Список использованных источников.
Введение


В многочисленных работах 4, 5, 9 отмечается, что селективными и эффективными сорбентами для цезия являются ферроцианиды меди, никеля и кобальта. Наиболее часто используются ферроцианиды меди и никеля, которые эффективны в интервале от 2 до , при этом коэффициенты очистки составляют 0 и более. Стронций в водных растворах существует в виде иона Бг2. Так как ион имеег большие размеры т. В водных растворах соли, содержащие ионы Б г2 слабо подвергаются гидролизу. Для извлечения стронция из отходов применялись сорбенты на основе титанатов натрия, гидроксида и оксида титана, оксида марганца, фосфата и сульфата бария , . Баромембранными методами разделения называются такие методы, в которых в качестве движущей силы процесса используется разница давления между двумя сторонами полупроницаемой перегородки мембраны. К данным методам относятся микрофильтрация, ультрафильтрация, нанофильтрация и обратный осмос. Достаточно полно теоретические основы и аппаратурное оформление этих процессов представлены в работах . Обратный осмос процесс разделения раствора путем преимущественного переноса растворителя через мембрану под влиянием внешнего давления. Внешнее давление, обычно, гораздо больше разности осмотических давлений по обе стороны мембраны. Растворитель продавливается из более концентрированного раствора в разбавленный. Размер молекул растворенного вещества, которое может быть задержано при помощи обратного осмоса, того же порядка, что и размер молекул растворителя. Размер пор обратноосмотических мембран от 0,5 до 5,0 нм приводит к необходимости создания высоких рабочих давлений атм для осуществления процесса. Области применения опреснение морских, фунтовых и поверхностных вод, получение сверхчистой воды, переработка жидких отходов. Возможности метода схематически представлены на рисунке 1. Ультрафильтрация мембранный процесс разделения растворнных веществ большой молекулярной массы условно принимается, что она должна быть больше 0, коллоидных и взвешенных частиц от растворителя с использованием внешнего давления. Размер молекул растворителя при этом значительно меньше, чем размеры молекул задерживаемого вещесгва. Размер пор ультрафильтрационных мембран ч нм позволяет проводить процесс при более низком, чем в случае с обратным осмосом, давлении. На практике рабочее давление ультрафильтрации изменяется от 1 до атм. Возможности метода схематически представлены на рисунке 1. Нанофильтрация мембранный процесс расделения занимающий промежуточное положение между ультрафильтрацией и обратным осмосом. Размер пор нанофильтрационных мембран от 1 до нм позволяет проводить процесс при рабочем давлении атм. Процесс позволяет, с одной стороны, задерживать с высокой эффективностью поливалентные элементы, с другой стороны, пропускать слабогидролизуемые одновалентные элементы. Области применения опреснение и умягчения фунтовых и поверхностных вод, переработка жидких отходов. Теоретические исследования последних лет показали, что не существует принципиальных отличий между баромембранными процессами. Однако, наряду с этим, вс теснее просматривается перспектива дальнейшей дифференциации мембранных процессов, которая основана на технологических особенностях процесса и создании новых типов композиционных мембран. Возможность дифференциации баромембранных процессов наметилась, прежде всего, в пофаничных областях между обратным осмосом и ультрафильтрацией, ультрафильтрацией и микрофильтрацией. В отличие от классических методов переработки химическое осаждение, сорбция, выпарка разделение при помощи мембранных методов происходит на молекулярном уровне и поэтому не сопровождается образованием новых фаз, от полноты разделения которых существенно зависит эффективность очистки. В результате переработки образуются два продукта пермеат фильтрат и концентрат. Главное достоинство мембранных методов разделения низкое энергопотребление, минимальное использование реагентов, небольшое количество вторичных отходов, простота эксплуатации и аппаратурного оформления. Обратный осмос 3,7 кВтч.