海绵铁滤料动态柱吸附除铀方法技术

本发明专利技术提供了一种海绵铁滤料动态柱吸附除铀方法，该方法在动态柱中填充海绵铁滤料对含铀废水进行处理，模拟PRB墙，利用海绵铁作为反应料对含铀废水进行作用，大幅降低废水中铀的含量，另外，含有海绵铁反应料的动态柱能够长期稳定的处理含铀废水，处理后的含铀废水中铀的浓度降低到了废水排放标准以下，能够满足实际工业的需求。实际工业的需求。

【技术实现步骤摘要】
海绵铁滤料动态柱吸附除铀方法


[0001]本专利技术属于放射性废水处理
，具体涉及一种利用海绵铁滤料处理含铀废水的方法。

技术介绍

[0002]近年来，核能作为一种高能量密度、清洁低碳的新型能源受到了广泛的重视，得到了迅速发展。其中，铀作为核能中的重要的战略资源，对很多领域的发展都有着重要意义。然而，在铀矿的开采和冶炼等过程中，都不可避免的蓄积了大量的含铀废水，一旦进入土壤和地下水，将对尾矿库区及周边的土壤、水资源和生态环境造成污染，对人类活动和生物环境都构成了潜在的放射性危害。
[0003]水污染的处理技术主要包括自然衰减技术、异位修复技术和原位修复技术。其中，原位修复技术是在受污染场地含水层中，利用各种物理、化学和生物技术就地将污染物去除的一种方法。
[0004]在污染地下水原位修复技术中，渗透反应墙(PRB墙)是一种埋藏在地下的关于反应材料介质的处理设施，用来处理拦截地下水污染羽，当污染的地下水通过PRB墙时，PRB墙中的反应料与污染物作用，进而净化污染的地下水，实现连续原位处理地下水。
[0005]目前，铀污染废水中使用的PRB墙多以零价铁为反应料，但是，为了提高零价铁的活性，通常使用粉末状的零价铁，在使用过程中会产生沟流，降低零价铁的利用效率，严重时还会使废水达不到排放标准，随着反应进行，零价铁活性迅速下降，还会堵塞PRB墙中的格栅，导致渗透反应墙的寿命大幅下降，需要频繁进行维护。
[0006]另外，还有以羟基磷灰石为PRB墙的反应料。羟基磷灰石是一种铀、锰的高效吸附材料，是一种比较有效的铀去除材料，但是天然的羟基磷灰石吸附容量较低，人工合成的粒状羟基磷灰石成本很高，而且粉体的羟基磷灰石不能用于PRB墙。
[0007]因此，需要开发一种含铀废水的处理方法，能够长期稳定的进行铀废水的处理，以达到延长维护周期，安全稳定运行的目的。

技术实现思路

[0008]为了解决上述问题，本专利技术人进行了锐意研究，提供了一种利用海绵铁滤料动态吸附处理含铀废水的方法，该方法以海绵铁滤料为反应料，形成动态柱，协同对废水中含铀物质进行作用，降低废水中铀的含量，能够长期稳定的处理含铀废水。利用该方法处理后的废水的铀浓度能够满足废水排放要求，并且，使用海绵铁作为反应料形成的动态柱进行处理废水活性稳定，使用寿命长，能够满足实际工业的需求。
[0009]本专利技术的目的之一在于提供一种海绵铁滤料动态柱吸附除铀方法，所述方法在动态柱中填充海绵铁滤料对含铀废水进行处理，具体包括以下步骤：
[0010]步骤1、对海绵铁滤料进行预处理，得到块状海绵铁滤料；
[0011]步骤2、利用块状海绵铁滤料构造得到动态柱；
[0012]步骤3、使含铀废水通过动态柱进行处理，得到处理后废水。
[0013]所述块状海绵铁滤料的平均粒径为0.1
‑
3cm，优选为 0.3
‑
2cm，更优选为0.6
‑
1cm。
[0014]所述动态柱包括若干段模拟柱，优选为1
‑
8段，更优选为 1
‑
4段，动态柱的两端封堵。所述模拟柱的有效高径比为 (3
‑
140):1，优选为(5
‑
120):1，更优选为(7
‑
100):1。
[0015]所述块状海绵铁滤料在动态柱中的堆积密度为 0.4
‑
3.0g/cm3，优选为0.8
‑
2.5g/cm3，更优选为1.2
‑
2.0g/cm3。
[0016]步骤3中，pH值调节后，所述含铀废水的pH为4
‑
10，优选为4
‑
8.5，更优选为7
‑
7.5。
[0017]本专利技术的另一目的在于提供一种所述海绵铁滤料动态柱吸附除铀方法在渗透反应墙处理含铀废水中的应用，含铀废水在含铀废水储液段中完成pH值调节后，进入PRB墙，依次通过PRB 墙中的除氧段和除铀段，再由出水口排出。
[0018]所述除氧段和除铀段采用折流式和/或平推式。所述除氧段和除铀段中填充块状海绵铁滤料。
[0019]本专利技术中提供的海绵铁滤料动态柱吸附除铀方法具有以下有益效果：
[0020](1)本专利技术中的海绵铁滤料动态柱吸附除铀方法利用海绵铁为反应料，海绵铁滤料中含有铁和铁碳化合物等，能还原废水中的高价铀离子，结合自身具有微气孔结构，对含铀废水产生协同去除作用，综合去除效果好，有效降低PRB墙中反应料的使用量。
[0021](2)本专利技术中的海绵铁自身具有的支撑和多孔微孔结构，在提高反应活性的同时，能够在一定程度上利用环境水压等实现自清理，在满足工艺要求的同时，增加了处理量，延长了反应料的使用寿命。进而实现了连续性处理，大幅降低了维护成本。
[0022](3)本专利技术中的海绵铁滤料动态柱能够长期稳定的运行，相关技术参数可直接应用于PRB墙的相关工艺中，废水处理量大，内部反应料不易堵塞。
[0023](4)本专利技术中的渗透反应墙用于处理含铀废水时，依次通过PRB墙中的除氧段和除铀段，再由出水口排出，在去除废水中的溶解氧后，能够有效提高渗透反应墙对废水中铀的处理能力，满足工业生产的要求。
附图说明
[0024]图1示出本专利技术中渗透反应墙处理含铀废水的方法的工艺流程图；
[0025]图2(a)示出本专利技术渗透反应墙中一种折流式的除氧段或除铀段的示意图；图2(b)示出本专利技术中渗透反应墙中一种平推式的除氧段或除铀段的示意图；
[0026]图3示出本专利技术实施例1中处理含铀废水时尾液铀浓度与进水体积的关系图；
[0027]图4示出本专利技术实施例2中处理含铀废水时尾液铀浓度与进水体积的关系图。
具体实施方式
[0028]下面通过具体实施方式对本专利技术进行详细说明，本专利技术的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
[0029]本专利技术中以块状海绵铁滤料为反应料并构造动态柱模拟 PRB墙对含铀废水进行处理，该动态柱长期运行稳定，不会产生沟流堵塞现象，内部反应料活性持久，除铀能力显著提高，减少了反应料的消耗，使得动态柱能够在长周期内保持良好的除铀能力，减少维护频率，满足工业生产的需求。
[0030]本专利技术提供了一种海绵铁滤料动态柱吸附除铀方法，所述方法在动态柱中填充海绵铁滤料对含铀废水进行处理，具体包括以下步骤：
[0031]步骤1、对海绵铁滤料进行预处理，得到块状海绵铁滤料；
[0032]目前，现有的PRB墙反应料无法满足PRB墙长期稳定运行的要求。在实际工程处理中，通常采用普通铁粉作为反应料，表面易沉积铁的氧化物、碳酸钙及硫化物，甚至还会沉积有机物，导致反应料活性降低，很难保持长周期的处理含铀废水，渗透反应墙需要频繁维护。另外，在以羟基磷灰石为反应料的使用过程中，羟基磷灰石吸附处理能力有限，也无法满足工业需求。
[0033]本专利技术的海本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海绵铁滤料动态柱吸附除铀方法，其特征在于，所述方法在动态柱中填充海绵铁滤料对含铀废水进行处理。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1、对海绵铁滤料进行预处理，得到块状海绵铁滤料；步骤2、利用块状海绵铁滤料构造得到动态柱；步骤3、使含铀废水通过动态柱进行处理，得到处理后废水。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤1中，所述块状海绵铁滤料的平均粒径为0.1
‑
3cm，优选为0.3
‑
2cm。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述动态柱包括若干段模拟柱，所述模拟柱的有效高径比为(3
‑
140):1。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述动态柱设置若干段模拟柱后，填充块状海绵铁滤料，形成单级、两级或多级处理。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛洁，王扬，李存增，
申请(专利权)人：核工业北京化工冶金研究院，
类型：发明
国别省市：