正渗透技术处理模拟放射性废液的研究

发布时间：2017-11-11 14:34

  本文关键词：正渗透技术处理模拟放射性废液的研究

  更多相关文章： 正渗透 放射性废水 核素 截留率 水通量 NaCl返混通量 膜污染

【摘要】：正渗透(Forward osmosis,FO)技术是一种由渗透压驱动的新型膜技术,具有与反渗透(Reverse osmosis,RO)相当的出水水质,且能耗低、设备简单、污染小。本文利用FO处理模拟放射性废水,研究FO对单一核素体系、多核素共存体系及含硼体系中的核素的分离效果,考察膜性质、模拟废水的性质、汲取液(DS)浓度和流速等因素对FO运行特性的影响,并对膜污染进行解析。结果表明,无论对单一核素体系还是多核素共存体系,CTA-ES膜对核素的分离效果都高于CTA-NW膜和TFC-ES膜。AL-FS模式优于AL-DS模式。最佳DS浓度为1.0 mol·L-1 NaCl。最佳模拟放射性废水的流速为11 cm·s-1。在最佳操作条件下,单一核素体系水通量可达到10.7 L·(m2·h)-1,核素截留率为99.93%,NaCl返混通量为5.66 g·(m2·h)-1;多核素共存体系水通量可达14.2 L·(m2·h)-1,Co(II)、Sr(II)和Cs(I)截留率分别为99.89%、96.90%和95.51%,NaCl返混通量为3.08 g·(m2·h)-1。FO膜活性层表面的电荷是影响核素截留的主要因素。支撑层结构主要影响水通量和NaCl返混通量。对含硼放射性废水,CTA-ES膜对核素的分离效果高于CTA-NW膜和TFC-ES膜。AL-FS模式优于AL-DS模式。硼酸浓度对水通量和NaCl返混通量有影响。硼酸浓度为800 mg·L-1时,水通量和NaCl返混通量最大,分别是15.3 L·(m2·h)-1和3.73g·(m2·h)-1。硼酸对核素的截留率几乎没有影响。Co(II)、Sr(II)、Cs(I)的截留范围分别为99.63~99.89%、96.90~97.85%、95.20~95.51%。FO处理模拟放射性废水连续运行30 d后,水通量下降了9.9 L·(m2·h)-1。Co(II)、Sr(II)、Cs(I)截留率分别下降1.77%、6.09%、26.38%。膜表面的粗糙度增大,疏水性增强。膜表面污染物中Co(II)、Sr(II)、Cs(I)和Na(I)含量分别为5.32 mg·m-2、52.2mg·m-2、45.5 mg·m-2、2.71×104 mg·m-2。用去离子水对污染膜进行清洗后,水通量恢复39%。
【学位授予单位】：河北科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X771

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本文编号：1171816