本文關鍵詞：膜法處理核電站事故情況下應急生活飲用水研究　出處：《上海交通大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：福島事故后,核電站附近受到放射性污染的地表水帶來了去除核素的問題。本文回顧了核電發(fā)展歷史上的三次核事故及其對核電站附近地表水的污染。發(fā)生核事故后,地表水沾染的核素主要為131I、137Cs、134Cs等。131I為短半衰期核素,其在地表水中的活度在短期內降低很快。常規(guī)水處理技術可用來去除地表水中長壽命核素,但去除效果不佳。本文研究了納濾膜及反滲透膜去除目標核素效果,并通過對核事故下地表水中含有的核素的特點、種類及危害程度的調研確定了將Co2+、Cs+、Sr2+作為核素處理對象。在考察膜處理影響因素的同時也介紹了納濾、反滲透分離模型及規(guī)律,最后討論了反滲透為核心的組合工藝去除模擬地表水中核事故釋放的核素的可行性。通過實驗得出以下結論:(1)實驗采用平板型納濾膜裝置,考察了運行壓力、進水pH、停開機時間等因素對非放射性模擬溶液中Co2+、Cs+、Sr2+等離子的截留率及電導率的影響。隨著平板納濾膜裝置運行壓力的增大,納濾膜對目標核素的去除率變大;出水電導率數值也變小。但是,當壓力增大至1.2MPa后,納濾膜對核素的去除率反而降低;出水電導率數值也增大。當壓力為1MPa時,納濾膜對Co2+、Cs+、Sr2+的去除率為98.5%、95.4%、98.4%。若進水溶液為堿性,納濾膜對Co2+、Cs+、Sr2+離子的去除率均97%。(2)實驗中采用TW30-1812低壓反滲透膜組件,考察了進水核素濃度、運行壓力、進水pH、無機離子干擾等因素對非放射性模擬溶液中Co2+、Cs+、Sr2+等離子的截留率及出水電導率的影響。結果表明,進水核素的濃度對核素截留率的影響不大;隨著進水pH值的增大,反滲透膜對核素的截留率增大,當pH9時,核素的截留率變化緩慢;進水Ca2+離子濃度變化對Cs+離子截留率的影響最大,當Ca2+離子濃度增大為250mg/L時,Cs+離子的截留率下降到77.4%。(3)利用混凝沉淀、砂濾、活性炭、反滲透膜組合工藝處理模擬地表水,能有效降低TOC、核素及電導率數值�；炷齽┑淖罴淹都恿繛�50mg/L;若溶液為堿性時有利于混凝效果。反滲透膜對降低TOC、核素濃度及電導率貢獻最大,對Co2+、Cs+、Sr2+的去除率分別為99.8%、91.6%、99.7%。經過組合工藝的處理,水樣中TOC數值從7.19mg/L降低至0.148mg/L。
[Abstract]:After the Fukushima accident. The problem of removing nuclides from surface water contaminated by radiation in the vicinity of nuclear power station is brought about. Three nuclear accidents in the history of nuclear power development and their pollution to surface water near nuclear power station are reviewed in this paper. The main nuclides contaminated by surface water were 131I 137Cs 134Cs and 131I were short half-life nuclides. Its activity in surface water decreases rapidly in the short term. Conventional water treatment technology can be used to remove long life nuclide from surface water, but the removal effect is not good. The removal effect of target nuclides by nanofiltration membrane and reverse osmosis membrane is studied in this paper. Through the investigation of the characteristics, types and harm degree of the nuclides contained in surface water under the nuclear accident, the Co2 Cs was determined. Sr2 was used as the nuclide treatment object. The model and regularity of nanofiltration and reverse osmosis separation were also introduced while investigating the influencing factors of membrane treatment. Finally, the feasibility of removing nuclides released from simulated surface water by reverse osmosis combined process is discussed. The following conclusions are drawn from the experiment: 1) the plate type nanofiltration membrane device is used in the experiment. The effects of operating pressure, influent pH and shutdown time on Co2 Cs in non-radioactive simulated solution were investigated. The effect of Sr2 plasma rejection rate and conductivity. With the increase of the operating pressure of the plate nanofiltration membrane, the removal rate of target nuclides by nanofiltration membrane becomes larger. However, when the pressure increased to 1.2 MPA, the removal rate of nuclides by nanofiltration membrane decreased. When the pressure is 1 MPA, the removal rate of Co2 Cs ~ (2 +) Sr _ 2 by nanofiltration membrane is 98.5% and 95.44% ~ 98.4% respectively. Nanofiltration membrane was used to study the influent nuclide concentration and operating pressure by using TW30-1812 low pressure reverse osmosis membrane module. The influence of influent pH, inorganic ion interference and other factors on plasma rejection rate and effluent conductivity of Co2 Cs ~ (2 +) Sr _ 2 in non-radioactive simulated solution were investigated. The concentration of influent nuclides had little effect on the rejection rate of nuclides. With the increase of pH value of influent, the rejection rate of reverse osmosis membrane increased, and when pH9, the change of rejection rate of nuclide was slow. The change of influent Ca2 ion concentration had the greatest influence on Cs ion rejection, when the concentration of Ca2 ion increased to 250 mg / L. The retention rate of Cs ions decreased to 77.4%. 3) the combination of coagulation sedimentation, sand filtration, activated carbon and reverse osmosis membrane was used to treat simulated surface water, which can effectively reduce TOC. The optimum dosage of coagulant is 50 mg / L; The reverse osmosis membrane contributes the most to the reduction of TOC, the concentration of nuclide and the conductivity, and the removal rate of Co2 Cs and Sr2 is 99.8%, respectively. The TOC value in the water sample decreased from 7.19 mg / L to 0.148 mg / L after the treatment of the combined process.
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TU991.2

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