Способ обработки радиоактивных сточных вод прачечных ядерно-технических установок Советский патент 1992 года по МПК G21F9/10 

Изобретение относится к области обработки жидких радиоактивных отходов, а точнее к области обработки отходов с помощью методов флокуляции.

Наиболее эффективно изобретение может быть использовано на атомных электростанциях и, кроме того, во всех других системах, в которых получаются сточные воды, содержащие металлоизотопы, обладающие активностью, начиная от низкой активности до средней активности.

Известен способ обработки радиоактивных сточных вод, включающий выделение нз осадке форроцианида никеля, радионуклидов цезия,

Недостатком известного способа является присутствие токсичных компонентов

ферроцианидного осадителя в очищенных от цезия сточных водах.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ обработки радиоактивных растворов, включающий обработку радиоактивных растворов серной кислотой и ферроцианидом никеля.

Недостатком данного способа является очистка радиоактивных растворов только от цезия и наличие в очищенных от цезия растворах токсичных компонентов ферроцианидного осадителя.

Целью изобретения является повышение безопасности окружающей среды за счет обеспечения очистки радиоактивных сточных вод прачечных ядерно-технических установок от радионуклидов до величины

4

о

СЛ 00 VI СО

остаточной активности радионуклидов, лежащей ниже границы их обнаружения при одновременной очистке сточных вод от фосфатов, поверхностно-активных веществ, а также токсичных компонентов осадителей радионуклидов.

Поставленная цель достигается за счет того, что сначала корректируют рН радиоактивно-загрязненных сточных вод от прачечных с помощью добавки серной кислоты до установления величины рН меньше 3, после чего в радиоактивные сточные воды вводят водорастворимые соли железа в количестве 100-200 г ионов железа - III на 1м сточной воды и суспензию железогексацианоферра- та, приготовленную путем смешения 50- 200 г ионов железа - III на каждый м3 сточной воды с раствором калийгексацио- ноферрата (II) в соотношении Fe+ и K14Fe(CN)e ЗНгО от 1:1 до 1:2. Благодаря предварительной дозировке соли железа устраняют мешающие влияние других составных частей сточной воды на образование хлопьев железного гексацианоферрата и одновременно освобождают комплексно связанные изотопы тяжелых металлов, такие как Со 58 или Со 60.

Образовавшийся в результате указанных операций осадок с захваченными радионуклидами металлов фосфатами и поверхностно-активными веществами отделяют, а осветленный раствор обрабатывают натриевой щелочью до рН 10-12. Благодаря добавке щелочи осаждают избыток ионов железа - III, введенного после корректирос,- ки рН сточных вод серной кислоты до вели- чины рН 3. На объемных хлопьях образовавшейся гидроокиси железа адсорбируются радионуклиды, не осажденные на осадке, образовавшемся в результате взаимодействия ионов железа - III и (CN)6x хЗНаО. После отделения осадка, гидроокиси железа от раствора раствор нейтрализуют и сбрасывают в водоприемник или коммунальную канализацию.

Для того чтобы достигнуть полного выделения радионуклидов с помощью осаждений, важно сохранять величину рН 1-й ступени осаждения меньше 3, так как в этом диапазоне величин рН при указанных добавках компонентов осадителей осуществляется очень хорошее осаждение нерастворимого железогексацианоферрата и соответственно этому с помощью образования смещенных кристаллов полное задержание изотопов цезия.

В 1-й ступени осаждения осаждаются полностью или частично также и другие радионуклиды. Благодаря сохранению величины рН, равной 2,5 до 3, на первой ступени

предотвращается осаждение избытка Ре+3. В этом случае при последующем подщела- чивании возникает достаточное количество хлопьев гидроокиси железа, чтобы адсорбировались и выпали в осадок оставшиеся радионуклиды.

Пример. Радиоактивно-загрязненная сточная вода от прачечных ядерно-технических установок имеет следующий состав и

свойства.

Изотопный спектр: Со 60; Со 58; Cs 134 Cs 137; Mn 54; Ag 110: m Zr 95; Nb 95. Активность, Bq Г1: 2 -102; 1 :102; 3 -102; 4- 102;9- 101;7 -ю ;5 -101:4- 101.Величина

рН 7,5; содержание P20s 100. Содержание поверхностно-активных веществ с активными анионами 75 мг -Г1.

К радиоактивно-загрязненной сточной воде от прачечных на 1-й ступени осаждения придозировыеают 200 мл- концентрированной серной кислоты и 100 г м Fe - III - ионов (в качестве FeCla - раствора или соответственно Ре2(5См)з-раствора). Благодаря предварительной дозировке железных

солей устраняют мешающие влияния других составных компонентов сточной воды на образование железогексацианоферратных хлопьев и одновременно освобождают комплексно связанные радионуклиды и тяжелых металлов, такие как Со 58 или Со 60,

Затем такой же раствор соли железа-Ill ( в виде FeCb - раствора или Ре(5См)з-рас- твора) предварительно смешивают с (CN)G/ ЗНаО-раствором (соотношение смеси 1:1,7) и к обрабатываемой сточнойводе придозировывают образовавшуюся суспензию железогексацианоферрата. После добавки компонентов осадителей величина рН сточных вод соотавляет 2,8.

Стоящая выше осадка слегка желтоватая вода, окраска которой вызвана избытком Fe- III -ионов, после отстаивания осадка отсасывается во второй реакционный сосуд

и на 2-й ступени осаждения обрабатывается с помощью NaOH в количестве 470 гф . Конечная величина рН раствора после обработки составляет приблизительно 11,2. В результате этой операции осаждают избыток ионов железа - III в форме Ре(ОН)з. Одновременно с осаждением происходит адсорбция радионуклидов и других составных компонентов сточных вод, оставшихся в растворе после 1-го осаждения, в результате чего достигается высокая эффективность очистки. Осветленный раствор после 2-й ступени осаждения нейтрализуют и сбрасывают в водоприемник или коммунальную канализацию, Остаточная активность отдельных радионуклидов в осветленном растворе после обработки лежит ниже границы обнаружения, составляя 10 BqH . Одновременно остаточные концентрации РгОв снижены до 2 мг 1 , железа - до 2 мг. Г и анионояктивных поверхностно-активных веществ до 23 мг 1 .

Формула изобретения 1. Способ обработки радиоактивных сточных вод прачечных ядерно-технических установок, включающий корректировку рН среды радиоактивных сточных вод серной кислоты и их последующую обработку гекса- цианоферрэтами тежелых металлов, о т л и- чающийся тем, что рН радиоактивных сточных вод доводят до величины меньше 3, после чего в радиоактивные сточные воды вводят сопи железа в количестве 100-200 г ионов железа-Ill на 1 м3 сточной воды и суспензию железогексацианоферрата. приготовленную путем смещения 50-200 г ионов железа-Ill на м сточной воды с раствором калийгексацианоферрата (II) в соотношении к K4Fe(CN)e- 3H20 от 1:1 до 1:2. осадок отделяют, а осветленный раствор обрабатывают натриевой щелочью до рН 10-12, после чего образовавшийся осадок отделяют, а осветленный раствор подвергают нейтрализации.

2. Способ по п. 1,отличающийся тем. что в качестве растворов солей железа- Ill используют растворы хлорида железа-Ill или сульфата железа-Ill.

3. Способ по п. 1,отличающийся тем, что соотношение между Fe и K 4Fe(CN)e ЗН20 при приготовлении суспензии железогексацианоферрата выбирают равным 1:1.7.

4. Способ по п. 1,отличающийся тем. что осветленный раствор обрабатывают натриевой щелочью до рН 11.

Изобретение относится к обработке жидких радиоактивных отходов, а точнее к обработке отходов с. помощью методов флокуляции. Ц г..чью изобретения является г овышение безопасности окружающей среды за счет обеспечения очистки радиоактивных сточных под от радионуклидов. фосфатов, поверхностно-активных веществ, а также токсичных компонентов осадителей радионуклидов. Поставленная цель достигается путем двухступенчатого осаждения, включающего на 1-й ступени корректировку рН сточных вод до величины, меньшей 3, введение избытка ионов железа - III и введение предварительно приготовленной суспензии железогексацианоферрата. После осветления раствора сточных вод на 2-й ступени осаждения осветленный раствор обрабатывают натриевой щелочью до осаждения избытка ионоз железа - III, осадок отделяют, а раствор нейтрализуют и сбрасывают в водоприемник или коммунальную канализацию. Способ позволяет достичь в растворе остаточной концентрации радионуклидов, лежащей ниже фаницы обнаружения, и значительно уменьшить остаточные концентрации фосфатов, железа и анионактивных поверхностно-активных веществ. 3 з.п. ф- лы. СЛ