固定床生物反應(yīng)器去除核工業(yè)廢水中高濃度硝酸根試驗(yàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-06-06 01:21
針對(duì)某核燃料元件公司生產(chǎn)過(guò)程中排放的污水中高濃度NO3-的處理問(wèn)題,進(jìn)行了反硝化細(xì)菌的培養(yǎng)、模擬污水的處理和實(shí)際污水的處理過(guò)程。使用生物反應(yīng)器分別對(duì)模擬污水和實(shí)際污水進(jìn)行了流動(dòng)反應(yīng),對(duì)影響反硝化效果的溫度、C/N(碳氮比)、pH、NO3-濃度、HRT(水力停留時(shí)間)進(jìn)行了單因素實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明:(1)使用污水處理廠厭氧反應(yīng)池的活性污泥作為菌種進(jìn)行反硝化細(xì)菌的培養(yǎng),分析培養(yǎng)基中NO3-濃度的變化。通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該反硝化細(xì)菌為中溫菌,適宜溫度為25-35℃;該細(xì)菌對(duì)濃度為250-1500 mg/L的NO3-均有良好的去除效果;該反硝化細(xì)菌適宜的pH為中性;該反硝化細(xì)菌達(dá)到90%以上去除率所需的C/N最小為為1.5。(2)使用模擬污水進(jìn)行反應(yīng)器的掛膜及流動(dòng)試驗(yàn)。在掛膜階段,隨著掛膜次數(shù)的增多,出水達(dá)到90%以上去除率所需時(shí)間由48 h逐漸減少到最小值為6 h。然后進(jìn)行流動(dòng)反應(yīng),流動(dòng)反應(yīng)開始時(shí)的HRT為6 h。結(jié)果表明...
【文章來(lái)源】:南華大學(xué)湖南省
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
核燃料循環(huán)流程
41.2.2鈾的精制過(guò)程黃餅中含有較多的雜質(zhì),必須進(jìn)行分離純化到一定的純度才能用于制作反應(yīng)堆的燃料。在分離純化黃餅時(shí)普遍使用萃取精制法。在萃取過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量含有NO3-離子的廢水。在制備燃料元件時(shí),將純度較低的鈾制備成可燒結(jié)的高純度UO2粉末的方法有三種,分別為碳酸鈾酰胺法、重鈾酰胺法、全干法,其工藝流程如圖1.2所示。圖1.2UO2生產(chǎn)工藝流程圖如圖所示,ADU法和AUC法很相似,都是先將鈾的濃縮物或硝酸鈾酰溶液經(jīng)過(guò)沉淀處理,然后使用6mol/L的硝酸溶液將沉淀物物溶解,再經(jīng)過(guò)多級(jí)逆流的萃取工藝對(duì)鈾進(jìn)行濃縮回收。在整個(gè)萃取過(guò)程中,萃余相中含有大量的硝酸鹽。1.2.3對(duì)乏燃料元件處理的過(guò)程乏燃料后處理工藝有很多,而現(xiàn)在世界上普遍采用的十分的成熟可靠的后處
5理工藝是普雷克斯(purex)流程。圖1.3為典型的Purex-TRPO一體化流程[25]。圖1.3Purex-TRPO一體化流程圖普雷克斯(purex)流程中大量使用硝酸作為溶解劑和反萃取劑,因此產(chǎn)生的廢水中會(huì)含有大量NO3-。付國(guó)權(quán)[26]指出核元件不同于其他元件,生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生含有大量硝酸銨的廢水。蔣濤[27]指出我國(guó)核燃料元件廠的廢水主要采用銨鹽沉淀,硅膠吸附處理,使鈾濃度達(dá)標(biāo),再經(jīng)石灰固氟和蒸餾除氨后直接排放的。綜上所述,在鈾礦開釆、鈾礦水冶、鈾礦精煉、燃料原件制造和乏燃料后處理等環(huán)節(jié)均會(huì)產(chǎn)生含有大量NO3-的廢水。1.3NO3-的危害NO3-對(duì)人體的健康危害很大,最常見的是會(huì)導(dǎo)致嬰兒高鐵血紅蛋白癥[28]。一些研究者通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)飲用水中高濃度的NO3-與糖尿并高血壓、甲亢之間也有聯(lián)系[29,30]。并通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)NO3-在機(jī)體的胃內(nèi)可轉(zhuǎn)化為NO2-,在人體通過(guò)復(fù)雜的反應(yīng)會(huì)形成具有化學(xué)穩(wěn)定性的具有直接致癌、致畸、致突變的亞硝基化合物(亞
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]“無(wú)試劑”地浸采鈾浸出液吸附樹脂及淋洗劑選擇試驗(yàn)[J]. 葉陽(yáng),田亮,常園,牟海斌. 有色金屬(冶煉部分). 2019(11)
[2]高品位鈾廢渣處理工藝試驗(yàn)研究[J]. 許娜,胡鄂明,王俊,任宇洪,鄧話,黃永春,趙寧,王清良. 礦冶工程. 2017(05)
[3]pH值對(duì)零價(jià)鐵自養(yǎng)反硝化過(guò)程的影響[J]. 張寧博,李祥,黃勇. 環(huán)境科學(xué). 2017(12)
[4]硫自養(yǎng)反硝化深度脫氮中試研究[J]. 任爭(zhēng)鳴,劉雪潔,蘇曉磊,李激,陳亞松,張超,梁鵬,黃霞. 中國(guó)給水排水. 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]關(guān)于核燃料元件廠廢水處理工藝的設(shè)想[J]. 付國(guó)權(quán). 科技展望. 2016(11)
[7]酸法地浸采鈾過(guò)程中雜質(zhì)離子的沉淀及對(duì)鈾沉淀的影響[J]. 聞?wù)袂?姚益軒,牛玉清,胥國(guó)龍,謝廷婷,何柯,張翀. 鈾礦冶. 2015(03)
[8]含鈾渣液混合物中鈾的硝酸浸出工藝研究[J]. 雷云霞,鄭越,屈曉剛. 濕法冶金. 2015(02)
[9]生物電化學(xué)去除污染物的研究進(jìn)展[J]. 王德斌,宋天順,吳夏芫,周楚新. 現(xiàn)代化工. 2014(03)
[10]地浸采鈾中過(guò)氧化氫氧化性能研究[J]. 焦學(xué)然,孫占學(xué),史維浚. 有色金屬(冶煉部分). 2013(12)
博士論文
[1]水中硝酸鹽氮復(fù)合催化還原無(wú)害化的原理和技術(shù)研究[D]. 高建峰.南開大學(xué) 2004
碩士論文
[1]采用含硫鐵化學(xué)污泥作為電子供體的自養(yǎng)反硝化性能研究[D]. 付炳炳.華南理工大學(xué) 2018
[2]高品位含鈾堿渣鈾的浸出工藝試驗(yàn)研究[D]. 許娜.南華大學(xué) 2018
[3]核工業(yè)廢水中硝酸鹽危害分析及去除技術(shù)初探[D]. 周蓉.南京理工大學(xué) 2014
本文編號(hào):3213300
【文章來(lái)源】:南華大學(xué)湖南省
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
核燃料循環(huán)流程
41.2.2鈾的精制過(guò)程黃餅中含有較多的雜質(zhì),必須進(jìn)行分離純化到一定的純度才能用于制作反應(yīng)堆的燃料。在分離純化黃餅時(shí)普遍使用萃取精制法。在萃取過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量含有NO3-離子的廢水。在制備燃料元件時(shí),將純度較低的鈾制備成可燒結(jié)的高純度UO2粉末的方法有三種,分別為碳酸鈾酰胺法、重鈾酰胺法、全干法,其工藝流程如圖1.2所示。圖1.2UO2生產(chǎn)工藝流程圖如圖所示,ADU法和AUC法很相似,都是先將鈾的濃縮物或硝酸鈾酰溶液經(jīng)過(guò)沉淀處理,然后使用6mol/L的硝酸溶液將沉淀物物溶解,再經(jīng)過(guò)多級(jí)逆流的萃取工藝對(duì)鈾進(jìn)行濃縮回收。在整個(gè)萃取過(guò)程中,萃余相中含有大量的硝酸鹽。1.2.3對(duì)乏燃料元件處理的過(guò)程乏燃料后處理工藝有很多,而現(xiàn)在世界上普遍采用的十分的成熟可靠的后處
5理工藝是普雷克斯(purex)流程。圖1.3為典型的Purex-TRPO一體化流程[25]。圖1.3Purex-TRPO一體化流程圖普雷克斯(purex)流程中大量使用硝酸作為溶解劑和反萃取劑,因此產(chǎn)生的廢水中會(huì)含有大量NO3-。付國(guó)權(quán)[26]指出核元件不同于其他元件,生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生含有大量硝酸銨的廢水。蔣濤[27]指出我國(guó)核燃料元件廠的廢水主要采用銨鹽沉淀,硅膠吸附處理,使鈾濃度達(dá)標(biāo),再經(jīng)石灰固氟和蒸餾除氨后直接排放的。綜上所述,在鈾礦開釆、鈾礦水冶、鈾礦精煉、燃料原件制造和乏燃料后處理等環(huán)節(jié)均會(huì)產(chǎn)生含有大量NO3-的廢水。1.3NO3-的危害NO3-對(duì)人體的健康危害很大,最常見的是會(huì)導(dǎo)致嬰兒高鐵血紅蛋白癥[28]。一些研究者通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)飲用水中高濃度的NO3-與糖尿并高血壓、甲亢之間也有聯(lián)系[29,30]。并通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)NO3-在機(jī)體的胃內(nèi)可轉(zhuǎn)化為NO2-,在人體通過(guò)復(fù)雜的反應(yīng)會(huì)形成具有化學(xué)穩(wěn)定性的具有直接致癌、致畸、致突變的亞硝基化合物(亞
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]“無(wú)試劑”地浸采鈾浸出液吸附樹脂及淋洗劑選擇試驗(yàn)[J]. 葉陽(yáng),田亮,常園,牟海斌. 有色金屬(冶煉部分). 2019(11)
[2]高品位鈾廢渣處理工藝試驗(yàn)研究[J]. 許娜,胡鄂明,王俊,任宇洪,鄧話,黃永春,趙寧,王清良. 礦冶工程. 2017(05)
[3]pH值對(duì)零價(jià)鐵自養(yǎng)反硝化過(guò)程的影響[J]. 張寧博,李祥,黃勇. 環(huán)境科學(xué). 2017(12)
[4]硫自養(yǎng)反硝化深度脫氮中試研究[J]. 任爭(zhēng)鳴,劉雪潔,蘇曉磊,李激,陳亞松,張超,梁鵬,黃霞. 中國(guó)給水排水. 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]關(guān)于核燃料元件廠廢水處理工藝的設(shè)想[J]. 付國(guó)權(quán). 科技展望. 2016(11)
[7]酸法地浸采鈾過(guò)程中雜質(zhì)離子的沉淀及對(duì)鈾沉淀的影響[J]. 聞?wù)袂?姚益軒,牛玉清,胥國(guó)龍,謝廷婷,何柯,張翀. 鈾礦冶. 2015(03)
[8]含鈾渣液混合物中鈾的硝酸浸出工藝研究[J]. 雷云霞,鄭越,屈曉剛. 濕法冶金. 2015(02)
[9]生物電化學(xué)去除污染物的研究進(jìn)展[J]. 王德斌,宋天順,吳夏芫,周楚新. 現(xiàn)代化工. 2014(03)
[10]地浸采鈾中過(guò)氧化氫氧化性能研究[J]. 焦學(xué)然,孫占學(xué),史維浚. 有色金屬(冶煉部分). 2013(12)
博士論文
[1]水中硝酸鹽氮復(fù)合催化還原無(wú)害化的原理和技術(shù)研究[D]. 高建峰.南開大學(xué) 2004
碩士論文
[1]采用含硫鐵化學(xué)污泥作為電子供體的自養(yǎng)反硝化性能研究[D]. 付炳炳.華南理工大學(xué) 2018
[2]高品位含鈾堿渣鈾的浸出工藝試驗(yàn)研究[D]. 許娜.南華大學(xué) 2018
[3]核工業(yè)廢水中硝酸鹽危害分析及去除技術(shù)初探[D]. 周蓉.南京理工大學(xué) 2014
本文編號(hào):3213300
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