RU2055814C1 - Having nitrogen-bearing components and heavy metals minerals-free sewage purification method - Google Patents
Having nitrogen-bearing components and heavy metals minerals-free sewage purification method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2055814C1 RU2055814C1 RU94012922A RU94012922A RU2055814C1 RU 2055814 C1 RU2055814 C1 RU 2055814C1 RU 94012922 A RU94012922 A RU 94012922A RU 94012922 A RU94012922 A RU 94012922A RU 2055814 C1 RU2055814 C1 RU 2055814C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nitrogen
- mixture
- heavy metals
- water
- minerals
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 5
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 title claims description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 title abstract description 10
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Substances N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 title abstract 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 title 1
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 3
- JYIBXUUINYLWLR-UHFFFAOYSA-N aluminum;calcium;potassium;silicon;sodium;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Na].[Al].[Si].[K].[Ca] JYIBXUUINYLWLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 3
- 229910001603 clinoptilolite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 claims description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 2
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 claims 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 claims 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 abstract 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 abstract 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 5
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 5
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 3
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 2
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 2
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002915 spent fuel radioactive waste Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к экологии, очистке сточных вод и может быть в частности, использовано, для очистки бессолевых растворов от радионуклидов. The invention relates to ecology, wastewater treatment, and can in particular be used to purify radionuclides from salt-free solutions.
В процессе эксплуатации ядерно-энергетических установок, например во время перегрузки "активной зоны", возникает необходимость в утилизации контурной воды, которая представляет собой бессолевую воду, содержащую различные радионуклиды [1] Кроме того, отработанные твэлы при хранении в деминерализованной воде также в значительной степени ее загрязняют и возникает необходимость в переработке таких растворов. Из общего количества жидких радиоактивных растворов (ЖРО), возникающих в процессе эксплуатации атомного флота бессолевые составляют ≈ 20%
Практически единственным способом их переработки ввиду малой минерализации является традиционный ионообменный, включающий пропускание через сильнокислые катиониты и аниониты, находящиеся в различных колоннах или в смеси между собой [2]
Данный способ является наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к описываемому и взят в качестве прототипа.During the operation of nuclear power plants, for example, during the overload of the "core", there is a need for the disposal of loop water, which is salt-free water containing various radionuclides [1] In addition, spent fuel rods when stored in demineralized water are also largely it is polluted and there is a need for the processing of such solutions. Of the total number of liquid radioactive solutions (LRW) arising during the operation of the atomic fleet, salt-free amounts to ≈ 20%
Practically the only way to process them due to low mineralization is traditional ion exchange, including passing through strongly acidic cation exchangers and anion exchangers located in different columns or in a mixture between each other [2]
This method is the closest in technical essence and the achieved result to the described and taken as a prototype.
Его недостатком является малая степень очистки от радионуклидов, прежде всего цезия и стронция. Так при пропускании около 1000 к.о. (объем раствора равный объему сорбента) растворов коэффициент очистки (Коч) по радионуклидам стронция и цезия падает с первоначальных 10 до 20-50, что практически ограничивает ресурс данных сорбентов ≈ 1000 к.о.Its disadvantage is the low degree of purification from radionuclides, primarily cesium and strontium. So when passing about 1000 k.o. (solution volume equal to the sorbent volume) of solutions, the purification coefficient (K och ) for radionuclides of strontium and cesium decreases from the initial 10 to 20-50, which practically limits the resource of these sorbents ≈ 1000 k.o.
Задачей изобретения является создание способа, позволяющего повысить степень очистки воды, повысить ресурс работы сорбентов, а также обеспечить возможность повторного использования очищенной воды. The objective of the invention is to provide a method that allows to increase the degree of purification of water, increase the service life of sorbents, and also provide the possibility of reuse of purified water.
Поставленная задача решается способом очистки бессолевых сточных вод, содержащих азотсодержащие компоненты и тяжелые металлы, включающий добавление в воду перекиси водорода в количестве 1,5-1,8 мг на 1 мг азотсодержащего компонента, выдержку в течение 10-18 ч, паровую отдувку, контактирование воды с цеолитом моноклинной структуры, например клиноптилолитом. The problem is solved by the method of purification of salt-free wastewater containing nitrogen-containing components and heavy metals, including adding hydrogen peroxide in the amount of 1.5-1.8 mg per 1 mg of the nitrogen-containing component, holding for 10-18 hours, steam blowing, contacting water with a zeolite of monoclinic structure, for example clinoptilolite.
При проведении процесса таким образом достигается полная очистка воды от радионуклидов, консервирующих агентов (аммиака и гидразина) и солевых примесей. When carrying out the process in this way, complete purification of water from radionuclides, preservatives (ammonia and hydrazine) and salt impurities is achieved.
Полученная в результате очистки вода соответствует требованиям ОСТ В 95.823-90 для воды используемой для подпитки и заполнения 1 контура АЭУ. The water obtained as a result of purification meets the requirements of OST В 95.823-90 for water used for replenishment and filling of 1 circuit of nuclear power plants.
П р и м е р 1. Контурную воду АЭУ в количестве 100 л, имеющую следующий состав: рН 10; Cl- 21 мг/л; NH3 106 мг/л; N2H4 9 мг/л; Σβ 3,3х10-6 Кu/л; Сs (134+137)-2,5х10-6 Ku/л; Sr (90)-1,7х10-8 Ku/л остальные радионуклиды (Mn, Cr, Co)-1,8х10-7 Ku/л, последовательно подвергают следующим операциям:
а) выдерживают в емкости 10 ч в присутствии перекиси водорода, которую добавляют в количестве 1350 мг (для создания концентрации 13,5 мг/л)
б) после выдержки направляют раствор на отгонную колонку высотой 2 м и диаметром 10 см, заполненную кольцами Рашига.PRI me R 1. The contour water of the AEU in the amount of 100 l, having the following composition: pH 10; Cl - 21 mg / l; NH 3 106 mg / L; N 2 H 4 9 mg / L; Σ β 3,3x10 -6 Ku / l; Cs (134 + 137) -2.5 x 10 -6 Ku / l; Sr (90) -1.7x10 -8 Ku / l, the remaining radionuclides (Mn, Cr, Co) -1.8x10 -7 Ku / l, sequentially subjected to the following operations:
a) incubated in a container for 10 hours in the presence of hydrogen peroxide, which is added in an amount of 1350 mg (to create a concentration of 13.5 mg / l)
b) after exposure, the solution is sent to a distillation column 2 m high and 10 cm in diameter, filled with Raschig rings.
Скорость подачи раствора составляет ≈ 10 л/ч, пара ≈ 1 кг/ч. The feed rate of the solution is ≈ 10 l / h, steam ≈ 1 kg / h.
в) полученный после отгонной колонки конденсат аммиака с концентрацией 2 г/л направляют в резервную емкость, а очищенную воду направляют последовательно в две сорбционные колонки, заполненные первая сорбентом моноклинной структуры-клиноптилолитом, вторая смесью сильнокислотного катионита КУ-2-8 чс и сильноосновного анионита АВ-17-8 яж в соотношении 1:1. В обеих колонках находится по 250 мл сорбентов. Скорость протекания раствора составила 1,25-1,5 л/ч. После каждой стадии очистки измеряют показатели качества очищенной воды. Результаты приведены в таблице. c) the ammonia condensate obtained after the distillation column with a concentration of 2 g / l is sent to a reserve tank, and the purified water is sent sequentially to two sorption columns filled with the first sorbent of a monoclinic structure, clinoptilolite, the second with a mixture of strongly acidic cation exchanger KU-2-8 hs and strongly basic anion exchange resin AB-17-8 IDL in a 1: 1 ratio. Both columns contain 250 ml of sorbents. The flow rate of the solution was 1.25-1.5 l / h. After each stage of purification, the quality indicators of purified water are measured. The results are shown in the table.
П р и м е р 2. Проводят очистку раствора по примеру 1, используя ту же воду, но добавляя по п.(а) 1620 мг перекиси водорода и проводя отгонку аммиака по п. (б) при скорости подачи раствора 20 л/ч и пара 0,5 кг/ч. PRI me R 2. The solution is purified according to example 1 using the same water, but adding 1620 mg of hydrogen peroxide according to item (a) and ammonia is distilled off according to item (b) at a solution flow rate of 20 l / h and a pair of 0.5 kg / h.
Результаты приведены в таблице. The results are shown in the table.
П р и м е р 3. Проводят очистку по способу-прототипу, для чего исходный раствоp по примеру 1 пропускают через смесь КУ-2-8 чс и АВ-17-8 яж, взятых в количествах по 250 мл каждого. Измерения проводят после пропускания 50 и 100 л воды. PRI me R 3. Carry out the cleaning according to the prototype method, for which the initial solution of example 1 is passed through a mixture of KU-2-8 hours and AB-17-8 wells taken in quantities of 250 ml each. Measurements are carried out after passing 50 and 100 liters of water.
Результаты приведены в таблице. The results are shown in the table.
Как видно из приведенных данных, способ позволяет повысить коэффициенты очистки растворов ≈ в 2 раза и довести очищаемую воду до кондиций, удовлетворяющих требованиям ОСТ 1395.823-90. As can be seen from the above data, the method allows to increase the cleaning coefficients of solutions ≈ 2 times and bring the purified water to conditions that meet the requirements of OST 1395.823-90.
Данную воду можно использовать повторно для заполнения и подпитки 1 контура АЭУ. Вода же, очищенная по способу-прототипу таким требованиям не удовлетворяет из-за повышенного содержания химических примесей. Вследствие повышенного по сравнению с требованиями НРБ 76/82 содержания радионуклидов данная вода должна повергаться дополнительной очистке. This water can be reused to fill and recharge 1 circuit of the nuclear power plant. Water purified by the prototype method does not satisfy such requirements due to the high content of chemical impurities. Due to the increased content of radionuclides in comparison with the requirements of NRB 76/82, this water must be subjected to additional purification.
Таким образом основным преимуществом предлагаемого способа является обеспечение возможности повторного использования очищенной воды, что позволяет до минимума снизить поступление радионуклидов в окружающую среду. Thus, the main advantage of the proposed method is the possibility of reuse of purified water, which allows to minimize the flow of radionuclides into the environment.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94012922A RU2055814C1 (en) | 1994-04-21 | 1994-04-21 | Having nitrogen-bearing components and heavy metals minerals-free sewage purification method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94012922A RU2055814C1 (en) | 1994-04-21 | 1994-04-21 | Having nitrogen-bearing components and heavy metals minerals-free sewage purification method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94012922A RU94012922A (en) | 1996-02-10 |
| RU2055814C1 true RU2055814C1 (en) | 1996-03-10 |
Family
ID=20154622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94012922A RU2055814C1 (en) | 1994-04-21 | 1994-04-21 | Having nitrogen-bearing components and heavy metals minerals-free sewage purification method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2055814C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998032699A1 (en) * | 1997-01-27 | 1998-07-30 | Evgeny Gennadievich Abramov | Method of electrosorption from natural water and domestic wastewater |
| RU2553890C1 (en) * | 2014-07-10 | 2015-06-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный аграрный университет (ФГБОУ ВПО Волгоградский ГАУ) | Method of purifying waste water from ammonium and heavy metal ions |
-
1994
- 1994-04-21 RU RU94012922A patent/RU2055814C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Хоникевич А.А. Очистка радиоактивно-загрязненных вод, М., Атомиздат, 1974, с.85-90. 2. Егоров Е.В., Макарова С.В. Ионный обмен в радиохимии, М.: Атомиздат, 1971, с.221-229. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998032699A1 (en) * | 1997-01-27 | 1998-07-30 | Evgeny Gennadievich Abramov | Method of electrosorption from natural water and domestic wastewater |
| RU2553890C1 (en) * | 2014-07-10 | 2015-06-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный аграрный университет (ФГБОУ ВПО Волгоградский ГАУ) | Method of purifying waste water from ammonium and heavy metal ions |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4448711A (en) | Process for producing zeolite adsorbent and process for treating radioactive liquid waste with the zeolite adsorbent | |
| Pansini | Natural zeolites as cation exchangers for environmental protection | |
| US4659512A (en) | Fixation of dissolved metal species with a complexing agent | |
| EP0118493B1 (en) | Fixation of anionic materials with a complexing agent | |
| EP0575612B1 (en) | Method for obtaining composite sorbents | |
| Harjula et al. | Removal of radioactive cesium from nuclear waste solutions with the transition metal hexacyanoferrate ion exchanger CsTreat | |
| RU2055814C1 (en) | Having nitrogen-bearing components and heavy metals minerals-free sewage purification method | |
| RU2118945C1 (en) | Integrated processing of liquid radioactive wastes | |
| JP2003513253A (en) | Method and apparatus for reducing cationic impurities and adding lithium in cooling water of light water reactor, cooling water system of light water reactor having such apparatus | |
| Ivanets et al. | Effective removal of 60Co from high-salinity water by Ca–Mg phosphate sorbents | |
| US4122007A (en) | Reclaiming process for zeolite served for adsorbing ammoniacal nitrogen contained in sewage | |
| US3931004A (en) | Method of treating waste liquids from photographic processings | |
| RU2050027C1 (en) | Process of decontamination of solutions from radionuclides | |
| Epimakhov et al. | Reverse-osmosis filtration based water treatment and special water purification for nuclear power systems | |
| Sharygin et al. | New inorganic sorbent for ion-selective purification of liquid radioactive wastes | |
| Sharygin et al. | Inorganic sorbent for selective treatment of liquid radioactive wastes | |
| KR100266982B1 (en) | Method for removing iodide ion, iodate ion and iodine from waste water or aqueous solution | |
| RU2282906C2 (en) | Method for decontaminating radioactive aqueous solutions | |
| JPS63132199A (en) | Method for treating waste liquid containing fission products | |
| EP0261662A2 (en) | Method for removal of iodine in gas | |
| RU2102803C1 (en) | Method for cleaning solutions from radionuclides | |
| JPS60219598A (en) | Method and device for removing chlorine ion in radioactive waste liquor | |
| Robinson et al. | Treatment of radioactive wastewaters by chemical precipitation and ion exchange | |
| RU2055640C1 (en) | Heavy metals salts-bearing solutions treatment method | |
| JPH0563240B2 (en) |