Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Технология редких, рассеянных и радиоактивных элементов

Диссертационная работа:

Адамович Дмитрий Викторович. Разработка мембранных и сорбционных технологий и создание комплексных схем переработки жидких радиоактивных отходов : диссертация ... кандидата технических наук : 05.17.02 / Адамович Дмитрий Викторович; [Место защиты: Высокотехнол. науч.-исслед. ин-т неорганических материалов им. А.А. Бочвара].- Москва, 2009.- 202 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/3187

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 4

ГЛАВА 1. Литературный обзор 9

  1. Основные типы жидких радиоактивных отходов, их химический и радионуклидный состав 9

  2. Сорбционные методы очистки ЖРО 14

  3. Мембранные методы очистки ЖРО 21

1.4. Выводы по литературному обзору и постановка задачи исследований... 37
ГЛАВА 2. Экспериментальная часть 41

  1. Методики проведения экспериментов 41

  2. Методики проведения химического анализа растворов 43

ГЛАВА 3. Исследование сорбционных, мембранных и электрохимических
методов переработки ЖРО
45

  1. Общая характеристика методов очистки ЖРО от радионуклидов 45

  2. Электромембранные методы очистки ЖРО 46

3.2.1.Определение электрохимических характеристик ионообменных
мембран 46

  1. Лабораторные испытания электродиализной очистки ЖРО МосНПО «Радон» 49

  2. Оптимизация электродиализного метода очистки 56

  3. Разработка и испытания электродиализного метода переработки высокосолевых радиоактивных регенератов 74

3.3. Баромембранные методы очистки ЖРО 79

  1. Мембранные методы удаления легкогидролизующихся радионуклидов 79

  2. Мембранные методы удаления радионуклидов цезия 81

  3. Мембранные методы удаления радионуклидов стронция 83

  4. Испытания мембранно-осадительного способа очистки ЖРО ФГУП ЦС «Звездочка» 86

3.4. Сорбционные методы очистки ЖРО 91

  1. Перечень исследованных сорбентов 91

  2. Сорбционные характеристики сорбентов по отношению к радионуклидам цезия 93

  3. Сорбционные характеристики сорбентов по отношению к радионуклидам стронция 98

3.5. Электрохимические методы переработки ЖРО 107

ГЛАВА 4. Использование мембранных, сорбционных и электрохимических
методов для очистки ЖРО различного состава
120

4.1. Использование мембранных методов очистки ЖРО 120

  1. Очистка вод спецканализации завода РИ ПО «Маяк» 120

  2. Очистка альфа-содержащих ЖРО химико-металургического завода ПО «Маяк» 127

  3. Очистка вод спецканализации химико-металургического завода ПО «Маяк» 134

4.1.4. Электромембранная переработка кислых и щелочных
регенерационных растворов ионообменной очистки 139

4.2. Использование сорбционных методов очистки ЖРО 150

  1. Очистка ЖРО спецкомбинатов «Радон» 150

  2. Очистка ЖРО хранилища ТРО объекта «Миронова гора» 152

4.3. Использование электрохимических методов очистки ЖРО 155

ГЛАВА 5. Внедрение комплексных технологий переработки жидких
радиоактивных отходов
166

  1. Электрохимический комплекс цеха спецводоочистки научно-промышленного комплекса ГУЛ МосНПО «Радон» (ОГЖО-5) 166

  2. Передвижные модульные установки очистки жидких РАО 178

«ЭКО-3» и «ЭКО-ЗМ» 178

5.2.1. Принципы создания модульных установок очистки 178

жидких РАО 178

  1. Передвижная модульная установка очистки жидких РАО «ЭКО-3» 180

  2. Передвижная модульная установка очистки жидких РАО 187

«ЭКО-ЗМ» 187

ВЫВОДЫ: 191

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: 192

Введение к работе:

АКТУАЛЬНОСТЬ. Развитие атомной энергетики и ядерной промышленности неразрывно связано с созданием современных технологий переработки радиоактивных отходов. На жидкие радиоактивные отходы (ЖРО) низкого и среднего уровня активности приходится основной объем отходов, образующихся при работе предприятий ядерного топливного цикла, ядерных энергетических и транспортных установок, а также медицинских и научных центров. Низко- и среднеактивные ЖРО отличаются большим разнообразием химического, физико-химического и радионуклидного состава, что требует использования различных методов переработки ЖРО [1-Ю].

В настоящее время для переработки ЖРО используются сорбционные, электромембранные и баромембранные методы. Раздельное использование вышеперечисленных методов, в ряде случаев, не позволяет достичь требуемой степени очистки ЖРО сложного химического и радионуклидного состава. Данная проблема может быть решена путем разработки современных мембранных и сорбционных технологий и создания комплексных схем переработки ЖРО, направленных на их глубокую очистку, а также на минимизацию объема вторичных отходов, направляемых на длительное хранение. В связи с этим, создание эффективных комплексных схем переработки жидких радиоактивных отходов является весьма важной и актуальной задачей.

ЦЕЛЬЮ РАБОТЫ является разработка мембранных и сорбционных технологий и создание эффективных комплексных схем переработки жидких радиоактивных отходов низкого и среднего уровня активности.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие НАУЧНЫЕ ЗАДАЧИ:

Создать современное электродиализное оборудование для процессов

переработки ЖРО и определить его основные технологические характеристики.

Определить условия удаления нерастворимых форм радионуклидов методом ультрафильтрации с использованием наноструктурированных мембран.

Разработать метод удаления органических комплексообразующих и поверхностно-активных веществ, а также аммиака, основанный на электрохимической деструкции.

Создать универсальную установку синтеза сорбентов, селективных к радионуклидам цезия и стронция.

Разработать и испытать комплексные технологии переработки жидких радиоактивных отходов низкого и среднего уровня активности.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА:

  1. Выявлены зависимости основных электрохимических характеристик процесса электродиализа от условий проведения процесса с использованием электродиализатора оригинальной конструкции.

  2. Показана возможность использования метода электродиализа для получения растворов кислоты и щелочи из отработанных регенерационных растворов ионообменной очистки ЖРО.

  3. Впервые разработан метод электрохимической деструкции органических комплексообразующих и поверхностно-активных веществ, а также аммиака из ЖРО с использованием диафрагменного электролизера.

  4. Впервые показана возможность извлечения из жидких РАО альфа-содержащих радионуклидов с использованием ультрафильтрационных наноструктурированных керамических мембран.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ РАБОТЫ
1. Разработаны и созданы мобильные установки «ЭКО-3» и «ЭКО-ЗМ»,

состоящие из блоков ультрафильтрации, сорбционной очистки, электродиализного обессоливания и концентрирования, обратного осмоса. С использованием данных установок переработано более 3000 м3 жидких РАО на

ОАО «ЦС «Звездочка» и ФГУП «ПО «Севмаш» в Государственном Российском центре атомного судостроения, г. Северодвинск.

  1. В НІЖ ГУП МосНПО «Радон» создана и прошла промышленные испытания электродиализная установка по очистке жидких РАО цеха спецводоочистки.

  2. Создана электромембранная установка переработки отработанных регенерационных растворов ионообменной очистки ЖРО с получением растворов кислоты и щелочи.

  3. Проведены успешные опытно-промышленные испытания мембранных методов для очистки вод спецканализации и альфа-содержащих ЖРО химико-металлургического завода ФГУП ПО «Маяк». Технология очистки ЖРО с использованием ультрафильтрационных керамических мембран заложена в проект строящегося объекта «Сооружение установки очистки вод спецканализации и вод, содержащих САО химико-металлургического производства ФГУП ПО «Маяк».

  4. Проведены пилотные испытания электрохимической установки «Окситрон» для удаления аммиака из емкости хранилища жидких отходов Курской АЭС.

  5. Создана установка по синтезу селективных неорганических сорбентов марок ФНС и МДМ для извлечения радионуклидов цезия и стронция; разработаны и утверждены ТУ на сорбенты; проведен выпуск опытных партий.

7 НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ:

  1. Результаты исследований использования метода электродиализа для переработки ЖРО на аппарате оригинальной конструкции.

  2. Результаты использования метода ультрафильтрации с применением наноструктурированных керамических мембран для извлечения нерастворимых форм радионуклидов цезия, стронция, кобальта, циркония, плутония, америция и др.

  3. Аппаратурно-технологическая схема установки синтеза селективных неорганических сорбентов.

  4. Метод электрохимической деструкции для удаления органических комплексообразующих и поверхностно-активных веществ и аммиака с использованием диафрагменного электролизера.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Результаты работы докладывались на втором и третьем Международном конгрессе «Вода: экология и технология» ЭКВАТЭК, Москва, 1996 и 1998гг.; на конференции «Радиационная безопасность: радиоактивные отходы и экология», г. Санкт-Петербург, 1999г.; на четвертой Международной научно-технической конференции «Обращение с радиоактивными отходами» г. Москва,2001г.; на Международной научно-технической конференции «Экологические проблемы утилизации АЛЛ и развитие ядерной энергетики в регионе» (Экофлот-2002), г. Владивосток, 2002г.; на шестом Международном конгрессе: «Вода: Экология и технология «ЭКВАТЭК-2004», Москва, 2004 г.; на пятой Российской конференции по радиохимии, г. Дубна, 2006г.; International Conference Waste Management (Tucson, USA 1998-2001;2003, 2005, 2006 r.r.), International Conference on Nuclear Waste Management and Environmental Remediation (Nagoya, Japan, 1997г.), на конференции Международной водной ассоциации (IWA) «Мембранные технологии в водоподготовке и очистке сточных вод», г. Москва, 2008 г., 35th International Conference of Slovak Society of Chemical Engineering (Tartans Matliare, Slovakia, 2008r.), 9th International Symposium „Conditioning of

8 Radioactive Operational & Decommissioning Wastes" including 9th Status Report of BMBF „Decommissioning and Dismantling of Nuclear Facilities" (Dresden, Germany,2009r.)

ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 21 печатная работа (5 статей (3 в ВАКовских журналах) и 16 докладов на конференциях), 8 тезисов докладов на российских и международных конференциях, получено 7 патентов РФ.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы из 177 наименований и приложений. Работа изложена на 202 страницах печатного текста, включает 67 рисунков и 71 таблицу.


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net