一种利用光催化三维电解法处理核废水中铀的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于三维电解法处理核废水技术领域，公开了一种利用光催化三维电解法处理核废水中铀的装置，池体内放置电解阳极、电解阴极、分布粒子电极、外接直流电源，外接直流电源分别通过导线与电解阳极和电解阴极连接；池体内竖直放置四个内置臭氧紫外灯管的石英管，靠近池体内的上部安装水平放置的安装板；池体内空间底部安装四个曝气系统，进水管线与射流器的入口相连；射流器的出口与池体连通，射流器加药口与催化氧化剂池相连。根据污水处理量和处理效果的需要，可以将多个污水池串联或并联。其可适应于污水的处理，节省投资，降低成本，减少占地。处理效果稳定，运行可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种利用光催化三维电解法处理核废水中铀的装置
本技术属于三维电解法处理核废水
，尤其涉及一种利用光催化三维电解法处理核废水中铀的装置。
技术介绍
目前，在铀矿石采冶过程和核设施运行过程中会产生放射性核素铀的废水，对生态环境有严重危害。放射性核素铀能够稳定存在的化合价是六价铀U(VI)和四价铀U(IV)，其中水体中轴的存在形态主要是U(VI)和U(IV)两种价态与其它金属的氧化物或化合物共存，其中U(IV)易于除去，主要是因为U(IV)能与无机碳形成稳定络合物而沉淀；而U(VI)—般是以可溶性较好的铀酰离子的形式而存在，能和其他阳离子以及碳酸根、磷酸根、硫酸根等形成各种盐类化合物，不容易去除，因此废水中铀的去除主要是指去除U(VI)及其化合物。通常这类化合物溶解度高，水环境中易于溶解迀移。含铀废水治理主要指去除六价铀U(VI)及其化合物，因此以还原六价铀为基础的修复技术是用于治理铀废水污染的一个研究热点。当前对含铀废水的高效率、低成本，绿色环保的含铀废水处理技术仍有待于进一步开发与研究。通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有技术中对含铀废水的高效率、低成本，绿色环保的含铀废水处理技术仍有待于进一步开发与研究。解决以上问题及缺陷的难度为：放射性废水处理的方法有蒸发法、化学沉淀法、离子交换法、吸附法等。蒸发法效率较高，但消耗大、费用高，此外，还存在着腐蚀、泡沫、结垢和爆炸的危险。化学沉淀法的优点是方法简便、费用低廉、技术成熟；缺点是极易造成二次污染。许多放射性元素在水中呈离子状态，很适合离子交换，并且在离子交换能够长时间工作而不失效。缺点是，对原水水质要求较高，离子交换剂的再生和处置较困难。解决以上问题及缺陷的意义为：不产生二次污染，电能消耗低，安全可靠，绿色环保。极大地降低了放射性元素对于人类和环境的危害。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的问题，本技术提供了一种利用光催化三维电解法处理核废水中铀的装置。本技术是这样实现的，一种利用光催化三维电解法处理核废水中铀的装置，所述利用光催化三维电解法处理核废水中铀的装置设置有池体；池体内放置电解阳极、电解阴极、分布粒子电极、外接直流电源，外接直流电源分别通过导线与电解阳极和电解阴极连接；池体内竖直放置四个内置臭氧紫外灯管的石英管，靠近池体内的上部安装水平放置的安装板；池体内空间底部安装四个曝气系统，进水管线与射流器的入口相连；射流器的出口与池体连通，射流器加药口与催化氧化剂池相连。进一步，所述池体为有机玻璃体，池体顶部为敞开式。进一步，所述曝气系统为膜式曝气。进一步，所述电解阳极的材质为金属铁，电解阴极为石墨，粒子电极为活性炭。结合上述的所有技术方案，本技术所具备的优点及积极效果为：加快电子转移，提高铀的去除率，不产生二次污染，电能消耗低，安全可靠，绿色环保。可适应于污水的处理，节省投资，降低成本，减少占地。处理效果稳定，运行可靠。本技术提出的光催化三维电解法回收核废水中铀的装置，可适应含铀核废水的处理，尽可能大的节省投资，降低运行成本，减少占地。本技术低成本、高效率的核废水处理方法，具有广泛适用性、运行成本低、绿色环保的优点。同时本技术对浓度小于10mg/L的低浓度铀废液中铀酰离子的去除率可达99.8％，残留量低于国家安全排放标准(0.05mg/L)，可作为铀达标水安全排放。三维电化学装置中：粒子电极的引入，可成倍提高电解效率，使电解过程缩短至1个小时。本技术中池体为有机玻璃体，池体顶部为敞开式，便于进行观察。本技术中曝气系统为膜式曝气，提高反应的效率。本技术中电解阳极的材质为金属铁，电解阴极为惰性石墨，粒子电极为活性炭，上述活性炭用去离子水反复清洗、浸泡，以去除里面的颗粒杂质等，直至清洗废水为无色。用稀硫酸进行表面活化，然后在清水中浸泡24h，使其充分解吸，然后转移到干燥箱内，在105℃下烘24h。使用时先用废水浸泡活性炭，使其达到吸附平衡。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例提供的利用光催化三维电解法处理核废水中铀的装置结构示意图。图2是本技术实施例提供的池体结构示意图。图中：1、池体；2、进水管线；3、射流器；4、氧化剂池；5、曝气系统；6、出水管线；7、内置臭氧紫外灯的石英管；8、内置臭氧紫外灯的石英管安装板；9、电解阳极；10、电解阴极；11、直流电源；12、粒子电极。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。针对现有技术存在的问题，本技术提供了一种利用光催化三维电解法处理核废水中铀的装置，下面结合附图对本技术作详细的描述。如图1-图2所示，本技术实施例提供的利用光催化三维电解法处理核废水中铀的装置包括：电解装置和光催化装置；电解装置包括：池体1、电解池内设置电解阴极10、电解阳极9及粒子电极12，电解阴极10和电解阳极9接通直流电源11。光催化装置包括：进水管线2、射流器3、氧化剂池4、曝气系统5、出水管线6、内置臭氧紫外灯管的石英管7、内置臭氧紫外灯的石英管安装板8、池体内底部安装曝气系统5，进水管线2与射流器3的入口相连，射流器3的出口与池体1连通，射流器3加药口与催化氧化剂池4相连。池体1内放置电解阳极9、电解阴极10、分布粒子电极12、外接直流电源11；外接直流电源11分别通过导线与电解阳极9和电解阴极10连接；池体1内竖直放置四个内置臭氧紫外灯管的石英管7，靠近池体1内的上部安装水平放置的安装板8，用以每个石英管7的固定；池体1内空间底部安装四个曝气系统5，进水管线2与射流器3的入口相连，射流器3的出口与池体1连通，射流器3加药口与催化氧化剂池4相连。在本实施例中，池体1为有机玻璃制得，池体1顶部为敞开式。在本实施例中，进水与催化氧化剂过射流器3混合均匀进入池体1。在本实施例中，所用曝气系统5为膜式曝气。在本实施例中，电解阳极9的材质为金属铁，电解阴极10为惰性石墨，粒子电极12为活性炭。上述活性炭用去离子水反复清洗、浸泡，以去除里面的颗粒杂质等，直至清洗废水为无色。用稀硫酸进行表面活化，然后在清水中浸泡24h，使其充分解吸，然后转移到干燥箱内，在105℃下烘24h。使用时先用废水浸泡活性炭，使其达到吸附平衡。本技术处于工作状态时，废水由进水管线2与催化氧化剂4经过射流器3混合均匀后流入池体1，在电解池内各系统的共同作用下，通过出水管线6排出。本装置中投入到电解池内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用光催化三维电解法处理核废水中铀的装置，其特征在于，所述利用光催化三维电解法处理核废水中铀的装置设置有：/n池体；/n池体内放置电解阳极、电解阴极、分布粒子电极、外接直流电源，外接直流电源分别通过导线与电解阳极和电解阴极连接；/n池体内竖直放置四个内置臭氧紫外灯管的石英管，靠近池体内的上部安装水平放置的安装板；/n池体内空间底部安装四个曝气系统，进水管线与射流器的入口相连；射流器的出口与池体连通，射流器加药口与催化氧化剂池相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用光催化三维电解法处理核废水中铀的装置，其特征在于，所述利用光催化三维电解法处理核废水中铀的装置设置有：
池体；
池体内放置电解阳极、电解阴极、分布粒子电极、外接直流电源，外接直流电源分别通过导线与电解阳极和电解阴极连接；
池体内竖直放置四个内置臭氧紫外灯管的石英管，靠近池体内的上部安装水平放置的安装板；
池体内空间底部安装四个曝气系统，进水管线与射流器的入口相连；射流器的出口与池体连通，射流器加药口与...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺桂成，吴雪莹，张树文，张雅浏，李广悦，丁德馨，朱忠华，喻清，薛希龙，王富林，白鑫，
申请(专利权)人：南华大学，
类型：新型
国别省市：湖南;43