wiadomości o firmie W jaki sposób oczyszczane są ścieki nuklearne w Fukushimie?

1, metoda strącania chemicznego

            Strącanie chemiczne to metoda polegająca na współstrąceniu środka strącającego ze śladową ilością radionuklidów w ściekach.Wodorotlenek, węglan, fosforan i inne związki radionuklidu w ściekach są w większości nierozpuszczalne, dlatego można je usunąć w procesie oczyszczania.Celem oczyszczania chemicznego jest przeniesienie i zagęszczenie radionuklidów w małych objętościach osadu, tak aby osadzone ścieki miały niewielką radioaktywność, aby spełnić normę zrzutu.

Zaletą tej metody jest niski koszt, dobry efekt usuwania radionuklidów log, możliwość oczyszczania tych nieradioaktywnych składników i ich stężenia oraz znaczny przepływ ścieków, wykorzystanie urządzeń i technologii oczyszczania ma dość dojrzałe doświadczenie.

Obecnie najczęściej stosuje się sól żelaza, sól glinu, fosforan, sodę i inne środki strącające.Aby przyspieszyć proces kondensacji, należy dodać koagulanty, takie jak glina, aktywna krzemionka, elektrolit polimerowy itp. Cez, ruten, jod i inne trudne do usunięcia radionuklidy należy usunąć za pomocą specjalnych chemicznych środków strącających, takich jak cez, które mogą wytrącić żelazocyjankiem żelaza i żelazocyjankiem miedzi.Niektórzy ludzie stosują nierozpuszczalny ksanogenian skrobi do oczyszczania radioaktywnych ścieków zawierających metale, efekt oczyszczania jest dobry, szerokie zastosowanie, stopień usuwania radioaktywności> 90%, doskonałe działanie flokulanta jonowymiennego w oczyszczaniu ścieków, ponieważ nie ma pozostałości siarczków , więc bardziej nadaje się do oczyszczania ścieków.

2 i metodę wymiany jonowej

Wiele radionuklidów znajduje się w stanie jonowym w wodzie, zwłaszcza w ściekach radioaktywnych po strącaniu chemicznym, w wyniku usunięcia zawieszonych i koloidalnych radionuklidów, reszta to prawie zjonizowane nuklidy, z których większość to kationy.A radionuklidy występują w wodzie w śladowych ilościach, więc nadają się do obróbki metodą wymiany jonowej, a wymiana jonowa może działać skutecznie przez długi czas przy braku zakłóceń jonów nieradioaktywnych.Większość żywic kationowymiennych ma wysoką zdolność usuwania i dużą zdolność wymiany radioaktywnego strontu;Żywica fenolowa Yang może skutecznie usuwać radioaktywny cez, duża porowata żywica Yang może nie tylko usuwać radioaktywne kationy, ale także usuwać cyrkon, niob, kobalt i ruten w postaci kompleksu poprzez adsorpcję.Metoda ta ma jednak fatalną słabość.Gdy zawartość radionuklidów lub jonów nieradioaktywnych w cieczy odpadowej jest wysoka, złoże żywicy wkrótce wniknie i ulegnie zniszczeniu, a żywica, która zwykle oczyszcza ścieki radioaktywne, nie jest regenerowana, więc gdy efekt zostanie natychmiast zastąpiony.

          Metoda wymiany jonowej wykorzystuje żywicę jonowymienną, która jest odpowiednia dla cieczy odpadowych o niskiej zawartości soli.W przypadku wyższej zawartości soli koszt zastosowania żywicy jonowymiennej jest wyższy niż w przypadku procesu selektywnego.Jest to głównie żywica o niskiej selektywności, charakteryzująca się dużym powiązaniem z radionuklidami.W oczyszczaniu ścieków radioaktywnych metoda elektrodializy może zwiększyć efektywność wykorzystania procesu wymiany jonowej.

3. Metoda adsorpcyjna

           Metoda adsorpcyjna jest skuteczną metodą usuwania jonów metali ciężkich z wody przez porowate substancje stałe.Kluczową techniką metody adsorpcyjnej jest wybór adsorbentu.Powszechnie stosowanymi adsorbentami są węgiel aktywny, zeolit, kaolin, bentonit, glina i tak dalej.Wśród nich zeolit ​​​​jest niski, bezpieczny i łatwy do uzyskania.W porównaniu z innymi nieorganicznymi adsorbentami, zeolit ​​ma większą zdolność adsorpcji i lepszy efekt oczyszczania.Zdolność oczyszczania zeolitu jest nawet 10 razy większa niż w przypadku innych adsorbentów nieorganicznych, dlatego jest to bardzo konkurencyjny środek do uzdatniania wody.Jest często stosowany jako adsorbent w procesie uzdatniania wody i pełni rolę wymieniacza jonowego i środka filtrującego.

Węgiel aktywowany ma dużą zdolność adsorpcji, wysoką szybkość usuwania, ale skuteczność regeneracji węgla aktywowanego jest niska, uzdatnianie jakości wody jest trudne do spełnienia wymagań ponownego użycia, cena jest droga, zastosowanie jest ograniczone.W ostatnich latach stopniowo opracowywano różne materiały adsorbcyjne o zdolnościach adsorpcyjnych.Odpowiednie badania wykazały, że chitozan i jego pochodne są dobrymi adsorbentami jonów metali ciężkich.Po usieciowaniu żywicy chitozanowej można ją wielokrotnie używać, a zdolność adsorpcji nie ulega znacznemu zmniejszeniu.Modyfikowany segrawit przeznaczony do oczyszczania ścieków zawierających metale ciężkie charakteryzuje się dobrą zdolnością adsorpcji Co i Ag, a zawartość metali ciężkich w oczyszczonych ściekach jest znacznie niższa od całkowitego standardu odprowadzania ścieków.

4. Parowanie i wzbogacanie

           Metoda zagęszczania wyparnego charakteryzuje się wysokim współczynnikiem stężenia i współczynnikiem oczyszczania, który jest najczęściej stosowany do oczyszczania ścieków o średnim i wysokim poziomie radioaktywności.Metoda odparowania polega na przesyłaniu radioaktywnych ścieków do jednostki odparowującej i wprowadzaniu pary grzewczej w celu odparowania wody do postaci pary wodnej, podczas gdy radionuklid pozostaje w wodzie.Skroplona woda powstała podczas odparowania proces jest rozładowywany lub ponownie wykorzystywany, a stężona ciecz jest dalej utwardzana.Metoda zatężania przez odparowanie nie jest odpowiednia do oczyszczania ścieków zawierających lotne nuklidy i łatwą pianę;wysokie zużycie ciepła i wysokie koszty eksploatacji;podczas projektowania i eksploatacji należy uwzględnić potencjalne zagrożenia, takie jak korozja, osadzanie się kamienia i eksplozja.Aby poprawić stopień wykorzystania pary i obniżyć koszty operacyjne, kraje nie szczędziły wysiłków w opracowywaniu nowych parowników, takich jak wyparka parowa ze sprężaniem, wyparka foliowa, wyparka próżniowa i inne nowe parowniki, które osiągnęły niezwykłe wyniki.

5, technologia separacji membranowej

           Technologia membranowa jest bardziej wydajną, ekonomiczną i niezawodną metodą oczyszczania ścieków radioaktywnych.Ponieważ technologia separacji membranowej charakteryzuje się dobrą jakością wody, brakiem zmiany fazy, niskim zużyciem energii itd., aktywnie badano technologię membranową.

Technologie membranowe stosowane za granicą obejmują głównie: mikrofiltrację, ultrafiltrację, nanofiltrację, rozpuszczalną w wodzie filtrację na membranach polimerowych, odwróconą osmozę (RO), elektrodializę, destylację membranową, elektrochemiczną wymianę jonową, membranę cieczową, separację membranową z filtracją adsorpcyjną ferrytu i papier anionowymienny metody membranowe i inne.

6, metoda oczyszczania biologicznego

           Do zabiegów biologicznych zalicza się fitoremediację i metody mikrobiologiczne.Fitopremediacja to nowa technologia oczyszczania in situ, która wykorzystuje kombinację roślin zielonych i ich rodzimych mikroorganizmów ryzosferowych do usuwania zanieczyszczeń ze środowiska.

Zgodnie z istniejącymi wynikami badań, stosowane rodzaje technologii biologicznej remediacji obejmują głównie technologię sztucznych terenów podmokłych, technologię filtracji ryzosfery, technologię ekstrakcji roślin, technologię utwardzania roślin i technologię odparowywania roślin.Wyniki pokazują, że prawie cały uran zawarty w wodzie może zostać wzbogacony w korzeniach roślin.

Mikrobiologiczne oczyszczanie ścieków o niskiej radioaktywności to nowy proces opracowany w latach sześćdziesiątych XX wieku.Prowadzone są badania nad usuwaniem uranu ze ścieków radioaktywnych w kraju i za granicą, jednak większość z nich znajduje się obecnie na etapie badań eksperymentalnych.

Wraz z rozwojem biotechnologii i dalszymi badaniami mechanizmu interakcji między mikroorganizmami i metalami ludzie stopniowo zdają sobie sprawę, że wykorzystanie mikroorganizmów do kontroli radioaktywnego zanieczyszczenia ścieków jest bardzo obiecującą metodą.Wykorzystanie bakterii mikrobiologicznych jako środka do oczyszczania biologicznego do absorpcji i odzyskiwania radionuklidów, takich jak uran, w roztworze wodnym z wysoką wydajnością, niskim kosztem, mniejszym zużyciem energii i brakiem wtórnych zanieczyszczeń.Można zatem osiągnąć redukcję odpadów radioaktywnych i stworzyć korzystne warunki dla regeneracji lub geologicznego składowania nuklidów.

7 oraz metoda magnetyczno-molekularna

Mag-American Electric Power Research Institute (EPRI) opracował metodę Mag-Mole-cue w celu ograniczenia wytwarzania odpadów radioaktywnych, takich jak stront, cez i kobalt.Metoda ta opiera się na białku zwanym ferrytyną, modyfikowanym za pomocą cząsteczek magnetycznych w celu selektywnego wiązania substancji zanieczyszczającej, usuwanym z roztworu za pomocą magnesu, a następnie związany metal jest odzyskiwany poprzez złoże filtra magnetycznego z płukaniem wstecznym.Ferrytyna (Fer-rytyna) to wielofunkcyjne, wielopodjednostkowe białko, wszechobecne w organizmach.Białko to ma odporność na rozcieńczone kwasy (pH <2,0), odporność na rozcieńczone zasady (pH = 12,0) i odporność na wysoką temperaturę (niezmienniczość poniżej temperatury wody 70 ~ 75 C).Wraz z rozwojem badań nad ferrytyną poczyniono ogromne postępy w badaniu nowych funkcji z wykorzystaniem nanoprzestrzeni powłoki białkowej in vitro.Badania in vitro wykazały, że ferrytyna ma zdolność magazynowania jonów metali ciężkich in vitro.Ponadto poprzednie badania koncentrowały się na wykorzystaniu jonów innych metali ciężkich jako konkurencji dla sondy jonów żelaza w celu zbadania mechanizmu magazynowania ferrytyny i uwalniania żelaza, a najnowsze badania pokazują, że ferrytyna może wykorzystywać te jony metali do wychwytywania i właściwości rezystancji, zbudować reaktor ferrytynowy i zastosować go do ciągłego monitorowania w terenie stopnia zanieczyszczenia wody jonami metali ciężkich.W określonych warunkach in vitro niektóre jądra metali, takie jak magnetyczne rdzenie żelazne FeS, CdS, Mn3O4, Fe3O4 i jądra uranu z materiałów radioaktywnych, zostały z powodzeniem złożone w nanoprzestrzeń otoczki białka ferrytynowego.

8, Inertna metoda utwardzania

           Uniwersytet Penn State i Narodowe Laboratorium Savannah River opracowały nową metodę przetwarzania niektórych radioaktywnych płynów odpadowych o niskiej jakości w zestalone ciała w celu bezpiecznej utylizacji.W tym nowym procesie wykorzystuje się metodę zestalania w niskiej temperaturze (<90°C) w celu stabilizacji wysoce zasadowej i radioaktywnej cieczy odpadowej, a mianowicie cieczy odpadowej, w obojętną masę utwardzającą.Naukowcy nazwali ostateczne utwardzanie „hydroceramiką” (porowatą ceramiką wypalaną na gładko).Twierdzą, że końcowa masa utwardzająca jest bardzo twarda, stabilna i trwała oraz utrzymuje radionuklidy w swojej strukturze zeolitu, co jest procesem podobnym do powstawania skał w przyrodzie.

9, technologia ściany reakcyjnej z ługowaniem żelaza o zerowej cenie

           Perfiltracyjna ściana reakcyjna (przepuszczalna bariera reaktywna, PRB) to nowa metoda stosowana in situ do usuwania zanieczyszczonych składników zanieczyszczonych wód gruntowych w krajach rozwiniętych Europy i Stanów Zjednoczonych.PRB instaluje się zazwyczaj w podziemnym zbiorniku wodonośnym, prostopadle do kierunku przepływu wód gruntowych.Kiedy zanieczyszczony strumień wód gruntowych przepływa przez ścianę reakcyjną pod wpływem własnego gradientu hydraulicznego, zanieczyszczenia wchodzą w reakcję fizyczną i chemiczną z materiałami reakcyjnymi w ścianie i są usuwane, aby osiągnąć cel, jakim jest usunięcie zanieczyszczeń.

Jest to pasywna technika naprawy, która rzadko wymaga ręcznej konserwacji i ma bardzo niski koszt.Jako ważna gałąź technologii PRB, technologia Fe0-PRB była badana i rozwijana w wielu krajach w wielu aspektach oczyszczania wód gruntowych i osiągnęła zadowalające wyniki w badaniach mechanizmu reakcji, konstrukcji i instalacji PRB oraz badania nowych materiałów aktywnych.Chińscy uczeni zaczęli badać technologię aktywnej ściany ługującej reprezentowanej przez żelazo o zerowej cenie do odtwarzania (oczyszczania) radioaktywnych ścieków z odpadów poflotacyjnych uranu i badania przyniosły pewne wyniki.