11.8. Обеззаразяване на водата
11.8.1. Radioaktivnyezagryazneniya методи за пречистване на вода и оценка
Замърсена вода в зависимост от условията на образуване на конвенционално разделени на промишлени отпадъчни води и така наречените вода trapernye [2]. За да се извърши за промишлени отпадъчни води, замърсени водни ядрени вериги, решения след обеззаразяване решения и тези контури образувани с случайните емисии. За осъществяване trapernym похарчени за обеззаразяване разтвори, вода от санитарни инспекции и перални, водни филтри и други ниско активни течни отпадъци, общият обем на която е няколко десетки хиляди кубически метра годишно. В допълнение, лечението може да бъде подложен на вода е дъждовна вода, кладенци и малки басейни, езера и реки, както е по време на инцидента Чернобил. Радиоактивно замърсяване в пречистената вода може да бъде под формата на йони, аниони, колоидни частици, суспензии и утаяване. За да се почистват използвани обеззаразяване разтвори могат да съдържат сорбенти, повърхностно активни вещества и други примеси, които понякога са необходими за да се отстрани или унищожи. Замърсената вода (разтвори, канализация, вода) има концентрация на радионуклиди в него, която се изразява в Bq / m 3 и ефикасността на обеззаразяване се оценява Koch фактор пречистване:
където AV Н и AVK - концентрация на радиоактивни вещества (концентрация насипно състояние) преди и след деактивиране на вода.
може да предостави необходимото обеззаразяване фактор израз:
където ADK - допустима концентрация на радионуклид във вода [1].
Важен параметър, който характеризира лечение на вода е степента на пречистване # 951;, която се определя от съотношението:
Съответно, желаната стойност на степента на пречистване на водата може да бъде изразена както следва:
11.8.2. методи dezaktivatsiivody
Радиоактивни частици във водата, под влияние на гравитационното поле претърпяват утаяване и по този начин до известна степен настъпва спонтанно пречистване на вода. В контекста на свободното уреждане сила, действаща на частицата е равна на мг. и скоростта на утаяване е описан от уравнението Stokes:
където г - диаметър на частиците; R и R 0 - плътност на материала от частици и разтвор; к - вискозитета на воден разтвор, към който вода при 20 ° С равна на 1002 · 10 -3 Pa · и [66]; г - земното ускорение. Уравнение (11,74) е валидна за частици с диаметър от 1 микрон до 100 микрона, с форма, близка до сферичната. За частици с диаметър 10 микрона и 90 микрона и плътност от 2 х 10 3 кг / м 3 скорост на утаяване във вода, изчислява съгласно формулата (11,74), са съответно 5.4 х 10 5 М / и и 4.4 х 10 -3 м / сек. Следователно минималното време диаметъра на утаяване на частиците от 10 микрона литров съд на 20 см височина около 1 час. С намаляване на размер на частиците (виж екв. (11,74)) скорост на утаяване намалява право пропорционално на квадрата на диаметъра на частиците и следователно времето на утаяване може да бъде няколко дни. Намаляване на времето за почистване с помощта на този метод, е възможно чрез увеличаване на ускорението, т. Е. центрофугиране или чрез увеличаване на количеството на радиоактивни частици, въвеждане на така наречените флокуланти разтвор. Както флокуланти използват полимери като полиакриламид, т. Е. полимерни молекули, които формират между радиоактивни частици във водата в спряно състояние, мост, което води до загрубяване на частици и по-бързото им утаяване и следователно за почистване вода.
Центрофугирането усилва процеса на утаяване, но също така прави възможно да се освободи от радиоактивни замърсители се разтварят в смес с органична течност [58]. Когато такъв смесен обеззаразяване течност първо чрез центрофугиране се отделя от органичната част на твърди радиоактивни (неорганични) частици. След това, от този екстрахира органични течни разтварят радионуклиди чрез смесването му с воден разтвор на етилендиаминтетраоцетна киселина (EDTA), който образува радионуклид-разтворимо съединение. Когато се използва като екстракция nitriltriatsetatnuyu киселина и някои неорганична киселина. Освен това центрофугиране отново Отделената водна фракция с радиоактивни вещества, при което се получава пречистен органичната фракция.
Филтруването нарича течност пречистване чрез утаяване на суспендирани онечиствания на повърхността на филтъра. Като партида на филтър, използван кварцов пясък, натрошени естествени минерали и синтетични сорбенти, които се поставят във филтъра между двете мрежи. Когато разтвор движение съдържащ радионуклиди под формата на частици, тези частици се отлагат в лабиринти на микро- и макропори филтър. По-голямата част от радиоактивни частици се спира външния слой на филтъра на заряда и, следователно, най-на заряда остава слабо участват в пречистване на водата.
Сред параметри, които характеризират качеството на филтриране, са от голямо значение скорост пречистване - съотношението на (11,72) и Кн съотношение приплъзване. които са свързани с:
Филтър изпълнение се характеризира с дебит на флуида, m 3 / час, минаваща през сечение на филтъра от 1 м 2 т. Е. Измерено в м / час.
За сравнение на качеството на различни филтри оцени тяхната устойчивост се провежда при същата скорост на филтрация на 1 см / сек (референтен скорост). Ако скоростта позоваване филтруване на 1 см / сек е равна на съпротивлението на филтъра # 916; PFO. действителното съпротивление при филтруване скорости VP е равен на:
Като интегриран индикатор филтър се използва съотношението на логаритъм приплъзване коефициент К на разликата в налягането при референтна скорост:
където SFA D - позоваване диференциално налягане (когато V = 1 см / сек), измерена в mm на вода. колона.
Колкото по-висок фактор филтруване, самият процес по-ефективно филтриране - по-слабо филтър и пълнота улавяне радиоактивни замърсители (по-малко съотношение на приплъзване). За конвенционални влакнести филтри, използвани в ядрената енергетика, степента на х е 0.2-0.3, и за Petryanov коефициент филтър филтър е много по-висока. пречистване на вода чрез филтруване често се използва в комбинация с метод йонообменна адсорбция [45, 60, 61]. При почистване АЕЦ оксалова киселина разтвор контури активност се дължи главно на радионуклида 60 Co, която е в разтвора за дезактивиране под формата на катиони (80-99%) и в диспергирано състояние под формата на шлака (1-20%). Чрез преминаване този разтвор през катионобменна смола (смола Ку) фактор пречистване достига 100 и колоните, освен улавяне 60 Co чрез обмен реакция, има механично утаяване на шлака, съдържаща 60 Co. Въпреки това, радионуклиди от желязо остават в разтвора, които са под формата на сложни аниони [Fe (С2 O4) 3] 3. радионуклиди и хром под формата на аниони. За пречистване от аниони, използвани тук, са анион смола AV-17. Пречистването HWR тежки водни реактори от Cs 137 и Cs 134, които са в йонна форма се осъществява чрез селективно сорбент [К2 CoFe (CN6)], impregirovannogo 4% воден разтвор на поливинил алкохол и синтетични йонообменна смола [62]. В този процес, когато електрическо поле (електродиализа) беше в състояние да премахне напълно радионуклиди и 10 пъти, за да се намали консумацията на сорбент за пречистване на вода. За пречистване на отпадъчни води от 134 Cs радионуклиди, 137 Cs, 144 Ce, Pr 144 и Sr бяха използвани 90 колони съдържат сорбенти смес от вермикулит и клиноптилолит [63]. отпадъчни води активност варира от 1.92 х 10 4 Bq / л до 9.25 х 10 6 Bq / л. След преминаване през 1500 обеми г колона на съотношение почистване активни нуклиди е 5 х 10 3 и на б-активно - 9 х 10 2 Същият композитен сорбента се тества при пречистването на разтвора на модел, съдържащ 137 Cs, 90 Sr и 60 Co активност 3 7 х 10 6 Bq / л, и получени в рамките на фактор пречистване на 104-105.
За да се подобри производителността, филтърът на начислява синтезира неорганично съединение на основата на циркониев фосфат и geksatsianferritov [64]. Такива адсорбенти притежават селективност за цезий радионуклиди и осигуряват значителна работа филтър ресурс, който се оценява 100 хиляди колонни обема.
Почистване на ямките на вода, езера, реки и канали са главно извършени с помощта на природни сорбенти произход. В същите радионуклиди йод, стронций, рубидий, кобалт и други елементи в езера и реки могат да бъдат в различни състояния: под формата на йони, комплекси, колоидни частици и неразтворима утайка, която се смесва предимно с тиня. Най-голямата опасност от радионуклиди се разтварят във вода. За да ги отстрани по време на инцидента Чернобил в река Припят изхвърлени от хеликоптери адсорбенти като например зеолити и силикагел. До мръсни отпадъчни води потоци не попадат в реки и езера, по пътя им към язовира построени съдържащ естествени сорбенти. За да се идентифицират се провеждат най-ефективните природни сорбенти тестове чрез смесване на пробата с определено количество на сорбент, съдържащ радионуклиди разтвор на 144 Се, 134 Cs, 137 Cs, и 106 Ru [65]. Таблица. 11.31, когато резултатите от тези изследвания следва, че най-ефективният естествен сорбента за всички изследвани радионуклиди е Dashukovskie глина утайка и прибавяне на натриев хлорид, който се препоръчва за употреба при Чернобил.
Степента на пречистване на разтвори на радионуклиди
чрез природни сорбенти в статичен режим [65]
За почистване на кладенци и резервоари на цезий и стронций радионуклиди, използвани в Чернобил природен клиноптилолит и сорбент фероцианид [21]. След пречистване на вода с помощта на тези сорбенти радионуклид концентрация не надвишава 1.8 Bq / л, което е под приемливи стандарти.
Почистване на ниска активност на дъждовната вода, в това число в Чернобил, която се проведе в открити бетонни резервоари (карта). Тези контейнери са разделени на вертикални клетки които съдържат филтър изходи зарядна, състоящи се от 30 см на чакъл, пясък 30 см и 200 см и природен сорбент легло йонообменни. При преминаване през филтър водата от пречистените радионуклиди, и мощността на дозата е намалена от 100 пъти. Филтрираната вода след това влиза в отворен охлаждане езерото. Повече предварително радиоактивни вода навлиза в натрупване на контейнера, в който се пречиства чрез утаяване. След това, от съда за съхранение чрез плаваща помпена станция водата се доставя карти за по-нататъшно пречистване. Изпълнение е равна на аудио карта 1470 m 3 / ден, и степента на пречистване на 137 Cs е 98-99% от общото грам-активност - 94-95%, и - б-активност на общия брой.
В процеса на филтриране на вода (разтвор), заразяването остава върху филтъра след определено време филтри се запушва и трябва да се регенерира или изхвърля заедно с радионуклиди. Този недостатък на метода е практически не води с помощта на мембрана [28]. Сред мембраната методи за почистване включват обратна осмоза и ултрафилтрация. При преминаване през полупропусклива мембрана от първия съд на втория разтвор във втория съд произвежда вода под налягане [66]. Размерът на колоната за разлика течност между първия и втория съдове се нарича осмотичното налягане. Ако във втория съд за изкуствено създаване на осмотичното налягане, част от него в първия съд ще премине само чиста вода, а останалите радионуклиди се концентрират във втория съд. Налягането поради осмотичното ефект варира в широки граници и може да варира 0.5-10 МРа. Обратна осмоза ускорява от прилагане на постоянно електрическо поле. Този процес се нарича електроосмоза или диализа.
Долната граница на физиологичен разтвор, в който то е препоръчително да се използва електродиализа - 200-400 мг / л. При по-ниски стойности на електрическа проводимост пада рязко решения. Горната граница зависи от няколко фактора, сред които - на икономическите, като изразходвани в процеса на ток, пропорционален на размера на йони отстраняват. Концентрация ограничен паразитни явления осмоза и електроосмоза, трансфер способността на вода дисоциация продукти (който ограничава нарастването на плътност на тока) и отлагането на соли на мембраните, когато продуктите разтворимост на тези соли.
Свързани статии