一种利用吸附法净化模拟放射性废水的实验方法技术

本发明专利技术提供了一种利用吸附法净化模拟放射性废水的实验方法，包括如下步骤：向含有放射性核素稳定同位素的模拟放射性废水中投入活性氮化硼进行吸附，同时使模拟放射性废水的温度恒温保持在15℃～30℃，达到吸附平衡后进行固液分离即完成模拟放射性废水的净化；其中，所述模拟放射性废水中含有放射性核素稳定同位素59Co、放射性核素稳定同位素58Ni、放射性核素稳定同位素55Mn中一种或两种以上。本发明专利技术所述的实验方法与现有工艺相比，去除废水中的放射性核素时可以获得更高的去污因数。同时，活性氮化硼可以同时去除多种放射性核素，扩大了采用吸附法处理模拟放射性废水的应用范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于污水处理领域，尤其是涉及一种利用吸附法净化模拟放射性废水的实验方法。
技术介绍
随着放射性核素在军事、能源、工业、农业、医学等领域的广泛应用，其开采、冶炼、加工和应用，均会产生一定的放射性废水并排放到水环境，这些废水对生态环境和人类健康造成严重的危害，而且影响深远。国内外通常将极低水平的放射性废水排入水域，通过稀释扩散使其无害化，对于低、中、高水平的放射性废水的处理一般是将废水浓缩产物固化后与人类的生活环境长期隔离，任其自然衰变。放射性废水处理希望获得尽可能高的去污因数。放射性废水中的污染物包括Cr、Co、Ni、Fe、Mn等活化腐蚀产物，且以完全溶解的阳离子形态存在。对于放射性废水的处理方法有化学沉淀、吸附、生物法等。化学沉淀法对高放废水的处理比较有效，对中、低水平放射性废水的处理效果较差，去污因数一般为10-100。吸附法处理放射性废水无需投加化学药剂，可降低后续处理的难度，但对于低水平放射性废水的处理，去污因数仍较低。吸附剂对于放射性核素一般具有选择性，难以同时去除多种核素。生物处理法是利用植物或者微生物来吸收中低水平放射性核素，但所需时间长，且易受废水含盐量的影响，吸附量低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种利用吸附法净化模拟放射性废水的实验方法，解决现有技术中对于低水平放射性废水处理中去污因数低的问题，并且可以实现同时去除放射性废水中多种核素的目的。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种利用吸附法净化模拟放射性废水的实验方法，向含有放射性核素稳定同位素的模拟放射性废水中投入活性氮化硼进行吸附，同时使模拟放射性废水的温度恒温保持在15℃～30℃，达到吸附平衡后利用膜过滤法去除模拟放射性废水中的杂质即完成模拟放射性废水的净化；其中，所述模拟放射性废水中含有放射性核素稳定同位素59Co、放射性核素稳定同位素58Ni、放射性核素稳定同位素55Mn中一种或两种以上。进一步的，所述模拟放射性废水中放射性核素稳定同位素的总质量浓度为0.1mg/L～50mg/L。进一步的，所述每升含有放射性核素稳定同位素的模拟放射性废水中投入活性氮化硼的质量为0.05g～5.0g。优选地，所述每升含有放射性核素稳定同位素的模拟放射性废水中投入活性氮化硼的质量为0.1g～2.0g。进一步的，所述活性氮化硼投入至模拟放射性废水中后，对模拟放射性废水进行恒温振荡20min～100min或恒温搅拌20min～100min使其达到吸附平衡。进一步的，所述膜过滤法中所使用的膜为微滤膜。进一步的，所述微滤膜的孔径为0.22μm。相对于现有技术，本专利技术所述的利用吸附法净化模拟放射性废水的实验方法具有以下优势：本专利技术以活性氮化硼为吸附剂，利用其对放射性核素具有的广谱吸附作用，并结合同位素协同吸附机制，实现同时去除模拟低水平放射性废水中的Co、Ni、Mn。活性氮化硼有高化学稳定性和比表面积、丰富孔径分布、类似石墨的稳定性结构。此外，活化后的氮化硼可形成带有负电荷的硼原子，从而吸引阳离子。这一特性使得活性多孔氮化硼对阳离子展现了独特的吸附性能。故采用本实验方法时，首先向反应器中加入一定体积的模拟放射性废水，该模拟放射性废水中含有放射性核素的稳定同位素，在活性氮化硼吸附废水中高浓度稳定同位素的同时，协同吸附去除废水中低浓度的放射性核素。然后，利用微滤膜进行固液分离，将吸附核素后的活性多孔氮化硼截留在滤膜上，废水中的多种放射性核素得到去除。本专利技术所述的利用吸附法净化模拟放射性废水的实验方法，由于放射性核素的稳定同位素与放射性核素化学性质相似，因此放射性核素的去污因数与同位素的去污因数一致。应用本专利技术的实验方法，与现有工艺相比，去除废水中的放射性核素时可以获得更高的去污因数。同时，活性氮化硼可以同时去除多种放射性核素，扩大了采用吸附法处理放射性废水的应用范围。具体实施方式除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本专利技术所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下面结合实施例来详细说明本专利技术。实施例1取0.1g活性氮化硼，加入到体积为100mL的含58Ni的质量浓度为20mg/L的模拟放射性废水中，在20℃下搅拌吸附60min后利用孔径为0.22μm的微滤膜过滤得到净化后的出水。净化后的出水中58Ni质量浓度为0.06mg/L，去污因数为833。实施例2取0.1g活性氮化硼，加入到体积为100mL的含58Ni的质量浓度为10mg/L的模拟放射性废水中，在20℃下搅拌吸附60min后利用孔径为0.22μm的微滤膜过滤得到净化后的出水。净化后的出水中58Ni质量浓度为0.03mg/L，去污因数为667。实施例3取0.05g活性氮化硼，加入到体积为50mL的含59Co的质量浓度为5mg/L的模拟放射性废水中，在20℃下搅拌吸附90min后利用孔径为0.22μm的微滤膜过滤得到净化后的出水。净化后的出水中59Co质量浓度为0.02mg/L，去污因数为250。实施例4取0.05g活性氮化硼，加入到体积为50mL的含55Mn的质量浓度为10mg/L的模拟放射性废水中，在25℃下震荡吸附90min后利用孔径为0.22μm的微滤膜过滤得到净化后的出水。净化后的出水中55Mn质量浓度为0.06mg/L，去污因数为167。实施例5取0.2g活性氮化硼，加入到体积为200mL的模拟放射性废水中，其中含58Ni的质量浓度为20mg/L、59Co的质量浓度为5mg/L、55Mn的质量浓度为10mg/L，在25℃下搅拌吸附90min后利用孔径为0.22μm的微滤膜过滤得到净化后的出水。净化后的出水中58Ni的质量浓度为0.04mg/L，去污因数为500；59Co的质量浓度为0.03mg/L，去污因数为167；55Mn的质量浓度为0.07mg/L，去污因数为142。实施例6取0.05g活性氮化硼，加入到体积为50mL的含59Co的质量浓度为5mg/L，同时含60Co的活度为1000Bq/L的放射性废水中，在20℃下搅拌吸附90min后利用孔径为0.22μm的微滤膜过滤得到净化后的出水。净化后的出水中经检测59Co的质量浓度为0.02mg/L，60Co活度为4Bq/L，去污因数均为250。从上述实施例1-5中可以看出，采用本专利技术的实验方法，能够有效地去除模拟放射性废水中的放射性核素的稳定同位素，初始浓度越高，得到的去污因数越大。另外，还可以同时去除多种放射性核素的稳定同位素，并且每种同位素的去污因数有所差异。从上述实施例6中可以看出，活性氮化硼在吸附放射性核素的稳定同位素的同时能够协同吸附去除废水中低浓度的放射性核素，且能够得到相同的去污因数。故，实施例中的去污因数也能够表征该实验方法去除工业生产过程中产生的放射性废水中放射性核素的效果和能力，即将上述实验方法进行一定范围的放大，能够应用于大规模的放射性废水的净化工艺。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用吸附法净化模拟放射性废水的实验方法，其特征在于：该实验方法为向含有放射性核素稳定同位素的模拟放射性废水中投入活性氮化硼进行吸附，同时使模拟放射性废水的温度恒温保持在15℃～30℃，达到吸附平衡后利用膜过滤法去除模拟放射性废水中的杂质即完成模拟放射性废水的净化；其中，所述模拟放射性废水中含有放射性核素稳定同位素59Co、放射性核素稳定同位素58Ni、放射性核素稳定同位素55Mn中一种或两种以上。

【技术特征摘要】
1.一种利用吸附法净化模拟放射性废水的实验方法，其特征在于：该实验方法为向含有放射性核素稳定同位素的模拟放射性废水中投入活性氮化硼进行吸附，同时使模拟放射性废水的温度恒温保持在15℃～30℃，达到吸附平衡后利用膜过滤法去除模拟放射性废水中的杂质即完成模拟放射性废水的净化；其中，所述模拟放射性废水中含有放射性核素稳定同位素59Co、放射性核素稳定同位素58Ni、放射性核素稳定同位素55Mn中一种或两种以上。2.根据权利要求1所述的利用吸附法净化模拟放射性废水的实验方法，其特征在于：所述模拟放射性废水中放射性核素稳定同位素的总质量浓度为0.1mg/L～50mg/L。3.根据权利要求1所述的利用吸附法净化模拟放射性废水的实验方法，其特征在于：所述每升含有放射性核素稳...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩非，张彦平，王丽娟，李静，李岩峰，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12