固定床生物反应器去除核工业废水中高浓度硝酸根试验
发布时间：2021-06-06 01:21
针对某核燃料元件公司生产过程中排放的污水中高浓度NO3-的处理问题,进行了反硝化细菌的培养、模拟污水的处理和实际污水的处理过程。使用生物反应器分别对模拟污水和实际污水进行了流动反应,对影响反硝化效果的温度、C/N（碳氮比）、pH、NO3-浓度、HRT（水力停留时间）进行了单因素实验。结果表明:（1）使用污水处理厂厌氧反应池的活性污泥作为菌种进行反硝化细菌的培养,分析培养基中NO3-浓度的变化。通过单因素实验发现该反硝化细菌为中温菌,适宜温度为25-35℃;该细菌对浓度为250-1500 mg/L的NO3-均有良好的去除效果;该反硝化细菌适宜的pH为中性;该反硝化细菌达到90%以上去除率所需的C/N最小为为1.5。（2）使用模拟污水进行反应器的挂膜及流动试验。在挂膜阶段,随着挂膜次数的增多,出水达到90%以上去除率所需时间由48 h逐渐减少到最小值为6 h。然后进行流动反应,流动反应开始时的HRT为6 h。结果表明...
【文章来源】：南华大学湖南省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
核燃料循环流程
41.2.2铀的精制过程黄饼中含有较多的杂质，必须进行分离纯化到一定的纯度才能用于制作反应堆的燃料。在分离纯化黄饼时普遍使用萃取精制法。在萃取过程中会产生大量含有NO3-离子的废水。在制备燃料元件时，将纯度较低的铀制备成可烧结的高纯度UO2粉末的方法有三种，分别为碳酸铀酰胺法、重铀酰胺法、全干法，其工艺流程如图1.2所示。图1.2UO2生产工艺流程图如图所示，ADU法和AUC法很相似，都是先将铀的浓缩物或硝酸铀酰溶液经过沉淀处理，然后使用6mol/L的硝酸溶液将沉淀物物溶解，再经过多级逆流的萃取工艺对铀进行浓缩回收。在整个萃取过程中，萃余相中含有大量的硝酸盐。1.2.3对乏燃料元件处理的过程乏燃料后处理工艺有很多，而现在世界上普遍采用的十分的成熟可靠的后处
5理工艺是普雷克斯(purex)流程。图1.3为典型的Purex-TRPO一体化流程[25]。图1.3Purex-TRPO一体化流程图普雷克斯(purex)流程中大量使用硝酸作为溶解剂和反萃取剂，因此产生的废水中会含有大量NO3-。付国权[26]指出核元件不同于其他元件，生产过程中会产生含有大量硝酸铵的废水。蒋涛[27]指出我国核燃料元件厂的废水主要采用铵盐沉淀，硅胶吸附处理，使铀浓度达标，再经石灰固氟和蒸馏除氨后直接排放的。综上所述，在铀矿开釆、铀矿水冶、铀矿精炼、燃料原件制造和乏燃料后处理等环节均会产生含有大量NO3-的废水。1.3NO3-的危害NO3-对人体的健康危害很大，最常见的是会导致婴儿高铁血红蛋白症[28]。一些研究者通过研究发现饮用水中高浓度的NO3-与糖尿并高血压、甲亢之间也有联系[29,30]。并通过研究发现NO3-在机体的胃内可转化为NO2-，在人体通过复杂的反应会形成具有化学稳定性的具有直接致癌、致畸、致突变的亚硝基化合物(亚
【参考文献】：
期刊论文
[1]“无试剂”地浸采铀浸出液吸附树脂及淋洗剂选择试验[J]. 叶阳,田亮,常园,牟海斌. 有色金属(冶炼部分). 2019(11)
[2]高品位铀废渣处理工艺试验研究[J]. 许娜,胡鄂明,王俊,任宇洪,邓话,黄永春,赵宁,王清良. 矿冶工程. 2017(05)
[3]pH值对零价铁自养反硝化过程的影响[J]. 张宁博,李祥,黄勇. 环境科学. 2017(12)
[4]硫自养反硝化深度脱氮中试研究[J]. 任争鸣,刘雪洁,苏晓磊,李激,陈亚松,张超,梁鹏,黄霞. 中国给水排水. 2016(19)
[5]Sulfur-based autotrophic denitrification from the micro-polluted water[J]. Weili Zhou,Xu Liu,Xiaojing Dong,Zheng Wang,Ying Yuan,Hui Wang,Shengbing He. Journal of Environmental Sciences. 2016(06)
[6]关于核燃料元件厂废水处理工艺的设想[J]. 付国权. 科技展望. 2016(11)
[7]酸法地浸采铀过程中杂质离子的沉淀及对铀沉淀的影响[J]. 闻振乾,姚益轩,牛玉清,胥国龙,谢廷婷,何柯,张翀. 铀矿冶. 2015(03)
[8]含铀渣液混合物中铀的硝酸浸出工艺研究[J]. 雷云霞,郑越,屈晓刚. 湿法冶金. 2015(02)
[9]生物电化学去除污染物的研究进展[J]. 王德斌,宋天顺,吴夏芫,周楚新. 现代化工. 2014(03)
[10]地浸采铀中过氧化氢氧化性能研究[J]. 焦学然,孙占学,史维浚. 有色金属(冶炼部分). 2013(12)
博士论文
[1]水中硝酸盐氮复合催化还原无害化的原理和技术研究[D]. 高建峰.南开大学 2004
硕士论文
[1]采用含硫铁化学污泥作为电子供体的自养反硝化性能研究[D]. 付炳炳.华南理工大学 2018
[2]高品位含铀碱渣铀的浸出工艺试验研究[D]. 许娜.南华大学 2018
[3]核工业废水中硝酸盐危害分析及去除技术初探[D]. 周蓉.南京理工大学 2014
本文编号：3213300
【文章来源】：南华大学湖南省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
核燃料循环流程
41.2.2铀的精制过程黄饼中含有较多的杂质，必须进行分离纯化到一定的纯度才能用于制作反应堆的燃料。在分离纯化黄饼时普遍使用萃取精制法。在萃取过程中会产生大量含有NO3-离子的废水。在制备燃料元件时，将纯度较低的铀制备成可烧结的高纯度UO2粉末的方法有三种，分别为碳酸铀酰胺法、重铀酰胺法、全干法，其工艺流程如图1.2所示。图1.2UO2生产工艺流程图如图所示，ADU法和AUC法很相似，都是先将铀的浓缩物或硝酸铀酰溶液经过沉淀处理，然后使用6mol/L的硝酸溶液将沉淀物物溶解，再经过多级逆流的萃取工艺对铀进行浓缩回收。在整个萃取过程中，萃余相中含有大量的硝酸盐。1.2.3对乏燃料元件处理的过程乏燃料后处理工艺有很多，而现在世界上普遍采用的十分的成熟可靠的后处
5理工艺是普雷克斯(purex)流程。图1.3为典型的Purex-TRPO一体化流程[25]。图1.3Purex-TRPO一体化流程图普雷克斯(purex)流程中大量使用硝酸作为溶解剂和反萃取剂，因此产生的废水中会含有大量NO3-。付国权[26]指出核元件不同于其他元件，生产过程中会产生含有大量硝酸铵的废水。蒋涛[27]指出我国核燃料元件厂的废水主要采用铵盐沉淀，硅胶吸附处理，使铀浓度达标，再经石灰固氟和蒸馏除氨后直接排放的。综上所述，在铀矿开釆、铀矿水冶、铀矿精炼、燃料原件制造和乏燃料后处理等环节均会产生含有大量NO3-的废水。1.3NO3-的危害NO3-对人体的健康危害很大，最常见的是会导致婴儿高铁血红蛋白症[28]。一些研究者通过研究发现饮用水中高浓度的NO3-与糖尿并高血压、甲亢之间也有联系[29,30]。并通过研究发现NO3-在机体的胃内可转化为NO2-，在人体通过复杂的反应会形成具有化学稳定性的具有直接致癌、致畸、致突变的亚硝基化合物(亚
【参考文献】：
期刊论文
[1]“无试剂”地浸采铀浸出液吸附树脂及淋洗剂选择试验[J]. 叶阳,田亮,常园,牟海斌. 有色金属(冶炼部分). 2019(11)
[2]高品位铀废渣处理工艺试验研究[J]. 许娜,胡鄂明,王俊,任宇洪,邓话,黄永春,赵宁,王清良. 矿冶工程. 2017(05)
[3]pH值对零价铁自养反硝化过程的影响[J]. 张宁博,李祥,黄勇. 环境科学. 2017(12)
[4]硫自养反硝化深度脱氮中试研究[J]. 任争鸣,刘雪洁,苏晓磊,李激,陈亚松,张超,梁鹏,黄霞. 中国给水排水. 2016(19)
[5]Sulfur-based autotrophic denitrification from the micro-polluted water[J]. Weili Zhou,Xu Liu,Xiaojing Dong,Zheng Wang,Ying Yuan,Hui Wang,Shengbing He. Journal of Environmental Sciences. 2016(06)
[6]关于核燃料元件厂废水处理工艺的设想[J]. 付国权. 科技展望. 2016(11)
[7]酸法地浸采铀过程中杂质离子的沉淀及对铀沉淀的影响[J]. 闻振乾,姚益轩,牛玉清,胥国龙,谢廷婷,何柯,张翀. 铀矿冶. 2015(03)
[8]含铀渣液混合物中铀的硝酸浸出工艺研究[J]. 雷云霞,郑越,屈晓刚. 湿法冶金. 2015(02)
[9]生物电化学去除污染物的研究进展[J]. 王德斌,宋天顺,吴夏芫,周楚新. 现代化工. 2014(03)
[10]地浸采铀中过氧化氢氧化性能研究[J]. 焦学然,孙占学,史维浚. 有色金属(冶炼部分). 2013(12)
博士论文
[1]水中硝酸盐氮复合催化还原无害化的原理和技术研究[D]. 高建峰.南开大学 2004
硕士论文
[1]采用含硫铁化学污泥作为电子供体的自养反硝化性能研究[D]. 付炳炳.华南理工大学 2018
[2]高品位含铀碱渣铀的浸出工艺试验研究[D]. 许娜.南华大学 2018
[3]核工业废水中硝酸盐危害分析及去除技术初探[D]. 周蓉.南京理工大学 2014
本文编号：3213300
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