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北碚膜處理放射性廢水―納濾

來源: 發布時間:2019-10-31 124169 次瀏覽


  納濾是孔徑介于超濾和反滲透之間的一種壓力驅動的分離技術,膜孔徑一般為1~10nm,介于反滲透與超濾之間,因此,也被稱為溫和的反滲透技術.納濾工藝運行壓力比較高,一般為0.3~1.4MPa,可以截留分子量幾百以上的大分子物質,對于單價離子截留效果較差.在普通重金屬廢水處理(chǔ lǐ)的研究中,有關納濾的報道較多.在核工業領域中,納濾工藝主要應用于含硼(B)廢水的回用處理,處理過程中放射性核素被納濾膜截留,而硼酸可以通過(tōng guò)膜孔進入滲透液,從而實現硼酸的回用.此外,納濾技術還可以用于燃料(fuel)鈾生產廢水的處理,主要是去除生產過程中產生的清洗水中的鈾。中空纖維膜紡絲機外形像纖維狀,具有自支撐作用的膜。它是非對稱膜的一種,其致密層可位于纖維的外表面/如反滲透膜,也可位于纖維的內表面(如微濾膜和超濾膜)。對氣體分離膜來說,致密層位于內表面或外表面均可。膜生物反應器在污水處理,水資源再利用領域,MBR又稱膜生物反應器(Membrane Bio-Reactor ),是一種由膜分離單元與生物處理單元相結合的新型水處理技術。
  隨著近年來膜分離技術的快速發展,納濾技術處理放射性廢水的研究報道也逐漸增多.從處理研究的目標核素看,主要是廢水中鈷(gǔ).匈牙利學者采用納濾法處理壓水堆的模擬放射性廢水,以EDTA為絡合劑去除含硼廢水中的鈷.結果表明,在堿性條件下,pH由8升高至11.5時,鈷絡合物的截留率由73%升高至96%,硼酸鹽的去除率由7%提高至59%.在采用納濾工藝處理放射性廢水鈷的過程(guò chéng)中,不僅廢水的pH具有較大的影響,當廢水中硼酸鹽濃度較高時,也會對鈷的去除產生較大影響.這主要是因為較高濃度的硼酸鹽會影響鈷絡合物的生成,進而影響其膜分離效果.單征等采用平板式聚酰胺納濾復合膜,處理模擬核電廠廢水,考察了運行壓力變化和投加有機絡合劑等情況下對膜通量和Co2+去除率的影響.結果表明,投加一定量的聚丙烯酰胺后,納濾膜對Co2+去除率可以由95%提高到98%以上。
  此外,有關納濾處理(chǔ lǐ)飲用水中的天然鈾的研究也有報道.從工藝設計上看,由于納濾膜對離子態核素截留效果并不十分理想.與超濾類似,目前大多數相關研究采用吸附絡合與納濾相結合的復合處理工藝.法國的Chitry等采用二乙烯三胺五乙酸為絡合劑,結合納濾處理放射性廢水中的釓和鑭等核素,研究了廢水p
  H、溫度和絡合劑用量的影響.結果表明,該工藝對釓的去除率達到92%,而對于鑭的去除率只有12%.除了有機納濾膜,無機納濾膜的相關研究也有報道.清華大學白慶中等選擇(xuanze)相對分子質量為2000~5000的水溶性聚丙烯酸鈉作為輔助藥劑,采用無機納濾膜處理放射性廢水.針對模擬(定義:對真實事物或者過程的虛擬)廢水和實際放射性廢水進行了實驗研究,重點(zhòng diǎn)考察了模擬廢水的氫離子濃度指數及聚丙烯酸鈉的投加量對廢水中鍶、銫、鈷(gǔ)等核素的截留效果,以及對膜通量的影響,并初步探討了可能(maybe)的影響機理.通過(tōng guò)研究得到了優化(optimalize)的試驗條件:pH值7~8,聚丙烯酸鈉體積(volume)濃度不低于0.1%;在此條件下進行了實際放射性廢水的處理試驗,結果表明,聚丙烯酸鈉輔助無機納濾膜處理低水平放射性廢水,對總β和總γ的去除率均達到95%左右,膜通量穩定在31~43L?m-2?h-1之間.通過加入絡合劑可以有效提高核素的分離效率(efficiency).但是,絡合劑的加入也伴隨新的問題產生,Hwang等以聚丙烯酸為絡合劑,結合納濾膜工藝處理模擬含鍶廢水,發現聚丙烯酸在膜表面的吸附會導致(cause)膜通量的明顯降低(reduce)。膜生物反應器在污水處理,水資源再利用領域,MBR又稱膜生物反應器(Membrane Bio-Reactor ),是一種由膜分離單元與生物處理單元相結合的新型水處理技術。
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