一种以C3N4为吸附剂的含铀废水处理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种含铀废水的处理系统，特别是一种以C3N4为吸附剂的含铀废水处理系统，包括废水收集箱、吸附池、光催化池、固液分离池、焚烧炉和膜分离装置；其中，所述废水收集箱的第一废水出液管与吸附池的第二废水进液管相对接，所述吸附池的第二废水出液管与光催化池的第三废水进液管相对接，所述光催化池的第三废水出液管与固液分离池的第四废水进液管相对接，所述固液分离池的第四废水出液管对接至膜分离装置。同时，本实用新型专利技术中还提供了一种以C3N4为吸附剂的含铀废水处理方法。与现有技术相比较，本实用新型专利技术利用了更廉价的吸附剂C3N4，吸附效率更高，光催化后得到的产物更稳定，而且产物可回收，增加了经济效益。

A Uranium-containing Wastewater Treatment System Using C3N4 as Adsorbent

The utility model discloses a treatment system for uranium-containing wastewater, in particular a uranium-containing wastewater treatment system using C3N4 as adsorbent, including a wastewater collection tank, an adsorption tank, a photocatalytic cell, a solid-liquid separation tank, an incinerator and a membrane separation device, wherein the first effluent outlet pipe of the wastewater collection tank is connected with the second effluent inlet pipe of the adsorption tank, and the second one of the adsorption tank. The third effluent outlet pipe of the photocatalytic cell is connected with the third effluent inlet pipe of the photocatalytic cell, the third effluent outlet pipe of the photocatalytic cell is connected with the fourth effluent inlet pipe of the solid-liquid separation tank, and the fourth effluent outlet pipe of the solid-liquid separation tank is connected with the membrane separation device. At the same time, the utility model also provides a treatment method of uranium-containing wastewater using C3N4 as adsorbent. Compared with the existing technology, the utility model utilizes a cheaper adsorbent C3N4, which has higher adsorption efficiency, more stable products after photocatalysis, and the products can be recovered, thus increasing economic benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种以C3N4为吸附剂的含铀废水处理系统
本技术涉及一种含铀废水的处理系统，特别是一种以C3N4为吸附剂的含铀废水处理系统。
技术介绍
随着世界各国核电的快速发展，铀矿的需求量越来越大，而铀矿的开采和铀水冶过程中会产生大量的含铀废水。含铀废水不仅会污染地表水，还会渗透进入地下污染地下水，同时会进入生物体内，从而造成很大的危害，因此，铀污染水体的修复问题亟待研究解决。目前，含铀废水的处理方法主要有化学沉淀法、离子交换法、吸附法等。吸附工艺主要以吸附剂为基础，它对放射性核素有很高的选择性，不但可以吸附分子，也可以吸附离子，具有工艺简单，去除率高等优点；其缺点在于成本过高，所以开发一种高效廉价的吸附剂对于处理含铀废水行业的发展具有极大的意义。C3N4被认为是最古老的人工合成化合物之一，其历史可以追溯到1834年，由Berzelius和Liebig首次报道。1922年Franklin通过热解Hg(CN)2和Hg(SCN)2等前驱体得到一种无定型氮化碳，他还提出了其可能结构。1937年由Pauling和Sturdivant首次提出C3N4是以共面三均三嗪为基本结构单元的多聚类化合物，并通过X射线晶体学研究证明了这一观点。20世纪90年代，C3N4在长时间的冷落后再次引起研发人员的关注，但这一时期主要是在超硬材料β-C3N4方向有突破性进展。1996年Teter和Hemley采用第一性原理对C3N4重新计算，提出C3N4具有5种结构，即α相、β相、c相、p相和g相，其中前四种为超硬材料，而g-C3N4是软质相，在常温常压下稳定。2006年g-C3N4开始应用于多相催化领域，由福州大学王心晨教授课题组于2009年证实g-C3N4非金属半导体可以在光照下催化水产生氢气。近年来，由于特殊的结构和优异的性能，g-C3N4成为研究热点，也有企业成功实现量产并推动g-C3N4在光催化领域的商业化应用。g-C3N4能通过多种富氮前驱体(如双氰胺、尿素、三聚氰胺、硫脲等)、多种制备手段制得，具有工艺流程短、使用设备少、对设备要求低、制备时间短等特点。我们发现，C3N4对铀有着明显的吸附作用，而C3N4同时也是一种性能良好的光催化材料，我们可以借助光照，使得原本易溶于水的铀(VI)变为不溶于水的铀(IV)，使得我们处理污水变得更加简单方便。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种以C3N4为吸附剂的含铀废水处理系统为了实现上述目的，本技术所设计的一种以C3N4为吸附剂的含铀废水处理系统，其包括：废水收集箱，所述废水收集箱包含单侧开口的第一箱体以及用以密封该第一箱体的开口的第一盖体；在第一箱体的内腔设有第一隔板，该第一隔板自第一盖体的表面先垂直延伸向第一箱体的开口对立面，后折弯延伸至第一箱体的顶面；所述第一箱体的内腔被第一隔板分为第一上密封室与第一下流通室；在第一下流通室内设有第一过滤网板和第二过滤网板，两者在水流的流通路径上先后排列，第一过滤网板自第一隔板表面垂直延伸至第一箱体的底面，第二过滤网板自第一隔板表面垂直延伸向第一箱体的底面，但与第一箱体的底面未接触，在第二过滤网板的下方设有斜向板，所述斜向板自第二过滤网板的端面径直延伸至第一箱体的底面，且逐渐线性接近第一过滤网板；在第一过滤网板与第一盖体之间设有第一搅拌轴，在第一搅拌轴上设有第一搅拌叶轮，第一搅拌轴密封贯穿第一隔板后延伸进入至第一上密封室，并与从第一箱体外延伸至第一上密封室内的对应第一电机轴相联接；在第一过滤网板与第二过滤网板之间设有第二搅拌轴，在第二搅拌轴上设有第二搅拌叶轮，第二搅拌轴密封贯穿第一隔板后延伸进入至第一上密封室，并与从第一箱体外延伸至第一上密封室内的对应第二电机轴相联接；在第一盖体上设有第一废水进液管，该第一废水进液管的管口与第一下流通室相贯通；在第一箱体上设有第一废水出液管，该第一废水出液管的管口与第一下流通室相贯通；吸附池，所述吸附池包含单侧开口的第二箱体以及用以密封该第二箱体的开口的第二盖体；在第二箱体的内腔设有第二隔板和第三隔板，该第二隔板自第二盖体的表面先垂直延伸向第二箱体的开口对立面，后折弯延伸至第二箱体的顶面，该第三隔板自第二箱体的开口对立面的表面先垂直延伸向开口，后折弯延伸至第二箱体的顶面；所述第二箱体的内腔被第二隔板和第三隔板分为第二上密封室、第三上密封室以及第二下流通室；在第二隔板的下方设有第三搅拌轴，在第三搅拌轴上设有第三搅拌叶轮，第三搅拌轴的顶部密封贯穿第二隔板后延伸进入至第二上密封室，并与从第二箱体外延伸至第二上密封室内的对应第三电机轴相联接；在第三隔板的下方设有第四搅拌轴，在第四搅拌轴上设有第四搅拌叶轮，第四搅拌轴的顶部密封贯穿第三隔板后延伸进入至第三上密封室，并与从第二箱体外延伸至第三上密封室内的对应第四电机轴相联接；在第二盖体上设有第二废水进液管，该第二废水进液管的管口与第二下流通室相贯通；在第二箱体上设有第二废水出液管和C3N4投料口，该第二废水出液管的管口和C3N4投料口均与第二下流通室相贯通，该C3N4投料口设在第二箱体的顶部，且位于第二上密封室与第三上密封室之间；光催化池，所述光催化池包含单侧开口的第三箱体以及用以密封该第三箱体的开口的第三盖体；在第三箱体的内腔设有第四隔板，该第四隔板自第三盖体的表面垂直延伸至第三箱体的开口对立面；所述第三箱体的内腔被第四隔板分为第一上流通室与第一下密封室；在第一上流通室内设有第五搅拌轴，在第五搅拌轴上设有第五搅拌叶轮，第五搅拌轴的底部密封贯穿第四隔板，并与从第三箱体外延伸至第一下密封室内的对应第五电机轴相联接；在第三盖体上设有第三废水进液管，该第三废水进液管的管口与第一上流通室相贯通；在第三箱体上设有第三废水出液管，该第三废水出液管的管口与第一上流通室相贯通；在第一上流通室的内壁上均匀铺设有防水灯；固液分离池，所述固液分离池包含第四箱体；在第四箱体内设有第五隔板，该第五隔板自第四箱体一侧的表面先垂直延伸向另一侧，后折弯延伸至第四箱体的底面；所述第四箱体的内腔被第五隔板分为第二上流通室与第二下密封室；在第二上流通室内设有第六搅拌轴，在第六搅拌轴上设有第六搅拌叶轮，第六搅拌轴的底部密封贯穿第五隔板，并与从第四箱体外延伸至第二下密封室内的对应第六电机轴相联接；在第四箱体上设有第四废水进液管和第四废水出液管，该第四废水进液管和第四废水出液管的各自管口均与第二上流通室相贯通；在第二上流通室内设有用于将从第四废水进液管进入的废水进行过滤，并将过滤得到的固体输送至第四箱体外的输送及过滤装置，在空间垂直方向上第四废水进液管与第四箱体相贯通的管口位于输送及过滤装置的上方，第四废水出液管与第四箱体相贯通的管口则位于输送及过滤装置的下方；以及，焚烧炉和膜分离装置；其中，所述废水收集箱的第一废水出液管与吸附池的第二废水进液管相对接，所述吸附池的第二废水出液管与光催化池的第三废水进液管相对接，所述光催化池的第三废水出液管与固液分离池的第四废水进液管相对接，所述固液分离池的第四废水出液管对接至膜分离装置。本技术中还提供了一种以C3N4为吸附剂的含铀废水处理方法，其包括以下的步骤：a、收集含铀废水后，滤除杂质；b、步骤a中预处理的废水进入吸附池，采用C3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以C3N4为吸附剂的含铀废水处理系统，其特征是包括：废水收集箱，所述废水收集箱包含单侧开口的第一箱体以及用以密封该第一箱体的开口的第一盖体；在第一箱体的内腔设有第一隔板，该第一隔板自第一盖体的表面先垂直延伸向第一箱体的开口对立面，后折弯延伸至第一箱体的顶面；所述第一箱体的内腔被第一隔板分为第一上密封室与第一下流通室；在第一下流通室内设有第一过滤网板和第二过滤网板，两者在水流的流通路径上先后排列，第一过滤网板自第一隔板表面垂直延伸至第一箱体的底面，第二过滤网板自第一隔板表面垂直延伸向第一箱体的底面，但与第一箱体的底面未接触，在第二过滤网板的下方设有斜向板，所述斜向板自第二过滤网板的端面径直延伸至第一箱体的底面，且逐渐线性接近第一过滤网板；在第一过滤网板与第一盖体之间设有第一搅拌轴，在第一搅拌轴上设有第一搅拌叶轮，第一搅拌轴密封贯穿第一隔板后延伸进入至第一上密封室，并与从第一箱体外延伸至第一上密封室内的对应第一电机轴相联接；在第一过滤网板与第二过滤网板之间设有第二搅拌轴，在第二搅拌轴上设有第二搅拌叶轮，第二搅拌轴密封贯穿第一隔板后延伸进入至第一上密封室，并与从第一箱体外延伸至第一上密封室内的对应第二电机轴相联接；在第一盖体上设有第一废水进液管，该第一废水进液管的管口与第一下流通室相贯通；在第一箱体上设有第一废水出液管，该第一废水出液管的管口与第一下流通室相贯通；吸附池，所述吸附池包含单侧开口的第二箱体以及用以密封该第二箱体的开口的第二盖体；在第二箱体的内腔设有第二隔板和第三隔板，该第二隔板自第二盖体的表面先垂直延伸向第二箱体的开口对立面，后折弯延伸至第二箱体的顶面，该第三隔板自第二箱体的开口对立面的表面先垂直延伸向开口，后折弯延伸至第二箱体的顶面；所述第二箱体的内腔被第二隔板和第三隔板分为第二上密封室、第三上密封室以及第二下流通室；在第二隔板的下方设有第三搅拌轴，在第三搅拌轴上设有第三搅拌叶轮，第三搅拌轴的顶部密封贯穿第二隔板后延伸进入至第二上密封室，并与从第二箱体外延伸至第二上密封室内的对应第三电机轴相联接；在第三隔板的下方设有第四搅拌轴，在第四搅拌轴上设有第四搅拌叶轮，第四搅拌轴的顶部密封贯穿第三隔板后延伸进入至第三上密封室，并与从第二箱体外延伸至第三上密封室内的对应第四电机轴相联接；在第二盖体上设有第二废水进液管，该第二废水进液管的管口与第二下流通室相贯通；在第二箱体上设有第二废水出液管和C3N4投料口，该第二废水出液管的管口和C3N4投料口均与第二下流通室相贯通，该C3N4投料口设在第二箱体的顶部，且位于第二上密封室与第三上密封室之间；光催化池，所述光催化池包含单侧开口的第三箱体以及用以密封该第三箱体的开口的第三盖体；在第三箱体的内腔设有第四隔板，该第四隔板自第三盖体的表面垂直延伸至第三箱体的开口对立面；所述第三箱体的内腔被第四隔板分为第一上流通室与第一下密封室；在第一上流通室内设有第五搅拌轴，在第五搅拌轴上设有第五搅拌叶轮，第五搅拌轴的底部密封贯穿第四隔板，并与从第三箱体外延伸至第一下密封室内的对应第五电机轴相联接；在第三盖体上设有第三废水进液管，该第三废水进液管的管口与第一上流通室相贯通；在第三箱体上设有第三废水出液管，该第三废水出液管的管口与第一上流通室相贯通；在第一上流通室的内壁上均匀铺设有防水灯；固液分离池，所述固液分离池包含第四箱体；在第四箱体内设有第五隔板，该第五隔板自第四箱体一侧的表面先垂直延伸向另一侧，后折弯延伸至第四箱体的底面；所述第四箱体的内腔被第五隔板分为第二上流通室与第二下密封室；在第二上流通室内设有第六搅拌轴，在第六搅拌轴上设有第六搅拌叶轮，第六搅拌轴的底部密封贯穿第五隔板，并与从第四箱体外延伸至第二下密封室内的对应第六电机轴相联接；在第四箱体上设有第四废水进液管和第四废水出液管，该第四废水进液管和第四废水出液管的各自管口均与第二上流通室相贯通；在第二上流通室内设有用于将从第四废水进液管进入的废水进行过滤，并将过滤得到的固体输送至第四箱体外的输送及过滤装置，在空间垂直方向上第四废水进液管与第四箱体相贯通的管口位于输送及过滤装置的上方，第四废水出液管与第四箱体相贯通的管口则位于输送及过滤装置的下方；以及，焚烧炉和膜分离装置；其中，所述废水收集箱的第一废水出液管与吸附池的第二废水进液管相对接，所述吸附池的第二废水出液管与光催化池的第三废水进液管相对接，所述光催化池的第三废水出液管与固液分离池的第四废水进液管相对接，所述固液分离池的第四废水出液管对接至膜分离装置。...

【技术特征摘要】
1.一种以C3N4为吸附剂的含铀废水处理系统，其特征是包括：废水收集箱，所述废水收集箱包含单侧开口的第一箱体以及用以密封该第一箱体的开口的第一盖体；在第一箱体的内腔设有第一隔板，该第一隔板自第一盖体的表面先垂直延伸向第一箱体的开口对立面，后折弯延伸至第一箱体的顶面；所述第一箱体的内腔被第一隔板分为第一上密封室与第一下流通室；在第一下流通室内设有第一过滤网板和第二过滤网板，两者在水流的流通路径上先后排列，第一过滤网板自第一隔板表面垂直延伸至第一箱体的底面，第二过滤网板自第一隔板表面垂直延伸向第一箱体的底面，但与第一箱体的底面未接触，在第二过滤网板的下方设有斜向板，所述斜向板自第二过滤网板的端面径直延伸至第一箱体的底面，且逐渐线性接近第一过滤网板；在第一过滤网板与第一盖体之间设有第一搅拌轴，在第一搅拌轴上设有第一搅拌叶轮，第一搅拌轴密封贯穿第一隔板后延伸进入至第一上密封室，并与从第一箱体外延伸至第一上密封室内的对应第一电机轴相联接；在第一过滤网板与第二过滤网板之间设有第二搅拌轴，在第二搅拌轴上设有第二搅拌叶轮，第二搅拌轴密封贯穿第一隔板后延伸进入至第一上密封室，并与从第一箱体外延伸至第一上密封室内的对应第二电机轴相联接；在第一盖体上设有第一废水进液管，该第一废水进液管的管口与第一下流通室相贯通；在第一箱体上设有第一废水出液管，该第一废水出液管的管口与第一下流通室相贯通；吸附池，所述吸附池包含单侧开口的第二箱体以及用以密封该第二箱体的开口的第二盖体；在第二箱体的内腔设有第二隔板和第三隔板，该第二隔板自第二盖体的表面先垂直延伸向第二箱体的开口对立面，后折弯延伸至第二箱体的顶面，该第三隔板自第二箱体的开口对立面的表面先垂直延伸向开口，后折弯延伸至第二箱体的顶面；所述第二箱体的内腔被第二隔板和第三隔板分为第二上密封室、第三上密封室以及第二下流通室；在第二隔板的下方设有第三搅拌轴，在第三搅拌轴上设有第三搅拌叶轮，第三搅拌轴的顶部密封贯穿第二隔板后延伸进入至第二上密封室，并与从第二箱体外延伸至第二上密封室内的对应第三电机轴相联接；在第三隔板的下方设有第四搅拌轴，在第四搅拌轴上设有第四搅拌叶轮，第四搅拌轴的顶部密封贯穿第三隔板后延伸进入至第三上密封室，并与从第二箱体外延伸至第三上密封室内的对应第四电机轴相联接；在第二盖体上设有第二废水进液管，该第二废水进液管的管口与第二下流通室相贯通；在第二箱体上设有第二废水出液管和C3N4投料口，该第二废水出液管的管口和C3N4投料...

【专利技术属性】
技术研发人员：江玲玲，刘帅帅，胡宁洋，张芳佳，许玲霞，方荧，
申请(专利权)人：绍兴文理学院，
类型：新型
国别省市：浙江,33