Григорьева В.Н.,
Храброва Е.А., Белицкая М.С.
Севастопольский
национальный университет ядерной энергии
и промышленности, Украина
ТЕХНОЛОГИЯ ОЧИСТКИ ТРАПНЫХ ВОД ОТ
ПЫЛЕПОДАВЛЯЮЩИХ СОСТАВОВ НА
ОБЪЕКТЕ «УКРЫТИЕ»
На ГСП ЧАЭС существует проблема, связанная с
наличием потенциально-опасных объектов. Так, например, на объекте «Укрытие»
содержится большое количество топлива, которое приводит к пылящим
газо-аэрозольным выбросам.
В работе [1] описана очистка жидких
радиоактивных отходов (ЖРО) объекта «Укрытие» ЧАЭС от органических веществ и
урана методом реагентной обработки известковым молоком, хлоридом железа (III) и
полиакриламидом, а в работе [2] с помощью реагента СИЗОЛ-2500.
Для подавления пылящих газо-аэрозольных выбросов
на сегодняшний день применяется пылеподавляющая
смесь (ППС) на основе латексной эмульсии АК-510,
представляющей собой водную дисперсию силоксанакрилатного связующего,
поверхностно-активных, комплексообразующих веществ и тиксотропных добавок. Составы
наносят на поверхности помещений и оборудования с помощью установки SPRAY TECH.
Эмульсия ППС стекает в нижние уровни помещения, где собирается вручную и
сливается в трапы слива ЖРО, так же может удаляться последезактивационными
растворами.
Основным методом
переработки трапных вод на ГСП ЧАЭС является упаривание, которое осуществляется
на выпарной установке СВО-4 общей производительностью 40 т/час. Пылеподавляющие
составы образуют резиноподобные отложения на поверхности выпарного аппарата,
что ухудшает его работу.
В связи с этим были
рассмотрены предложенные Дальневосточным отделением РАН города Владивостока
исследования по очистке вод объекта «Укрытие» методами коагуляции и флокуляции
[3]. Исследования проводились на ГСП ЧАЭС на пилотной установке, представлено
на рис. 1.
1 ‒ расходная емкость,
2 ‒ осадительная емкость, 3 ‒ накопительная емкость,
4 ‒ блок мембранных насосов для дозирования реагентов, 5 ‒ емкости
с реагентами,
6 ‒ механические фильтры, 7 ‒ теплообменник, 8 ‒
циркуляционные насосы
Рисунок 1 ‒ Общий вид пилотной установки
Оптимизированы составы флокулирующих композиций
на основе оксихлорида алюминия, флокулянта хитофок и синтетических флокулянтов
Besfloc для удаления пылеподавителя и трансурановых элементов (ТУЭ) из сточных
вод объекта «Укрытие» Чернобыльской АЭС. Проведены пилотные испытания с
использованием девяти реагентных композиций. Проведенные пилотные испытания
подтвердили перспективность применения методов коагуляции и флокуляции для
предочистки трапных вод [3].
Поэтому для более глубокого изучения данного
вопроса на базе лаборатории кафедры ХТ АЭС было проведено исследование
эффективности осаждения ППС на модельном растворе при различных температурных
режимах с добавлением реагентов, усиливающих коагуляцию.
В серию колб с объёмом модельного раствора 80 мл
добавляли определенное количество флокулянта, коагулянта и прочих реагентов, перемешивали,
отстаивали. Отдельные пробы нагревании до 40°С и 70°С. Суспензию отфильтровывали,
определяли оптическую плотность на КФК-2 при длине волны
= 670 нм. Определяли мутность и рассчитывали
степень очистки.
Для эксперимента использовались перекись
водорода, коагулянты polypacs, соли железа, соли алюминия, хлорид кальция, оксид
кальция и флокулянт инстафлок в реагентных композициях. Из полученных
результатов выбраны лучшие по степени очистки и на основании этих результатов проведена комплексная очистка, с
использованием нескольких реагентов. В качестве окисляющего агента для деструкции
органических примесей использовалась перекись водорода. По данным комплексной
очистки полученные результаты представлены в таблице 1. Лучшую степень очистки
дала третья комбинация реагентов. Степень очистки (СОч.) составила 57,98 %.
Таблица 1 –
Данные исследований в учебной лаборатории кафедры ХТ АЭС
|
№ |
Коа-гулянт |
Доза,
мг/л |
М,
мг/л |
СОч.,
|
Флокулянт |
Доза,
мг/л |
М,
мг/л |
СОч.,
% |
Реагенты |
Доза,
мг/л |
М,
мг/л |
СОч.,
% |
|
1 |
Pol |
100 |
53040 |
- |
инстафлок |
50 |
37440 |
28,82 |
H2O2 |
2000 |
40300 |
23,38 |
|
|
CaCl2 |
100 |
40000 |
23,95 |
|
|
|
|
H2O2 |
2000 |
29380 |
44,14 |
|
|
CaO |
400 |
36400 |
30,79 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Pol |
100 |
63700 |
- |
инстафлок |
50 |
39260 |
25,36 |
H2O2 |
2000 |
34320 |
34,75 |
|
|
CaCl2 |
100 |
42900 |
18,44 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CaO |
400 |
38000 |
27,75 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
Pol |
50 |
50400 |
4,18 |
инстафлок |
50 |
39260 |
25,36 |
H2O2 |
2000 |
22100 |
57,98 |
|
|
CaCl2 |
100 |
36400 |
30,79 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CaO |
400 |
24180 |
54,03 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
CaCl2 |
100 |
39000 |
25,85 |
инстафлок |
50 |
42900 |
18,44 |
H2O2 |
2000 |
27560 |
47,60 |
|
|
CaO |
400 |
23400 |
55,51 |
|
|
|
|
|
|
|
|
В заключении можно сказать, что наиболее
эффективным и дешёвым методом решения проблемы представляется использование
коагулянта
POLYPACS, хлорида кальция, оксида кальция и флокулянта инстафлок либо хитофлок,
с использованием перекиси водорода в определенной последовательности. Однако
применение данной методики требует доработки и проведения испытаний на натурных
трапных водах объекта Укрытия.
Литература:
1. Руденко
Л.И, Очистка жидких радиоактивных отходов из объекта «Укрытие» от трансурановых
элементов, Sr и γ-излучателей / Л.И. Руденко,
В.Я. Скляр, В. Е. Хан // Радиохимия. –
2004. – 46, № 2. – С. 184 – 187.
2. Реагентная очистка
жидких радиоактивных отходов от органических веществ и урана / [Руденко Л.И., Хан В.Е., Аксеновская О.А. и др. ] / Доповiдi Нацiональної академiї наук України. ‒ 2011. ‒ № 5. С. 140
‒ 144.