中低放廢液反滲透處理數(shù)學模型研究及驗證
發(fā)布時間:2023-02-19 19:56
近年來在核電放射性廢液處理領域,膜技術的研究越來越受到重視。研究工作中受安全和成本的限制,通常采用冷實驗,F(xiàn)使用的放射性廢水排放標準下(沿海為3700Bq/L,內(nèi)陸為37Bq/L),處理后達標的放射性廢水濃度極低,在冷實驗研究中檢測困難。為便于檢測,研究中通常采用高濃度,但不具代表性,研究價值不高。因此研究超低濃度的膜傳質(zhì)模型,對放射性廢水的無公害排放和膜技術的應用具有至關重要的意義。 本文在研究反滲透技術處理中低放廢液(以放射性核素中的鈷作為研究處理對象)的實驗基礎上,結合溶解擴散模型和物料平衡,建立了可用于低濃度廢水的滲透分離的模型。試驗中分別考察了不同進料濃度、操作壓力對反滲透性能的影響,并考察了連續(xù)工況下處理量對反滲透處理效果的影響。利用溶解擴散模型和物料平衡對反滲透去除鈷離子的滲透行為進行模擬。 結果顯示:(1)通過實驗研究,考察了操作壓力、進料濃度和處理量對膜通量和截留率的影響。在進料濃度較低的情況下,膜通量主要受操作壓力的影響,膜通量與操作壓力近視成線性關系。隨著操作壓力的增加,膜通量幾乎呈線性增長,截留率也有小幅增加。濃度對膜通量和截留率的影響很小,隨著濃度的增加,膜通...
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
目錄
第一章 緒論
1.1 核電發(fā)展和環(huán)境問題
1.1.1 核電發(fā)展現(xiàn)狀
1.1.2 核電發(fā)展中的環(huán)境問題
1.2 放射性廢水的源項和組分
1.2.1 放射性廢水的分類
1.2.2 放射性廢水的源項
1.2.3 放射性廢液的組分
1.2.4 本文的研究對象
1.3 放射性廢水的處理方法
1.3.1 化學沉淀法
1.3.2 離子交換法
1.3.3 蒸發(fā)法
1.3.4 膜分離法
1.4 課題研究意義及研究內(nèi)容
1.4.1 研究意義
1.4.2 研究內(nèi)容
1.5 本章小結
第二章 反滲透膜分離技術
2.1 反滲透原理
2.2 物料平衡
2.3 反滲透膜傳質(zhì)機理和模型
2.3.1 不可逆熱力學模型
2.3.2 擴散為基礎的模型
2.3.3 孔隙模型
2.3.4 帶電荷模型
2.3.5 其他反滲透模型
2.4 操作因素的影響
2.5 本章小結
第三章 試驗裝置及方法
3.1 膜材料
3.2 實驗裝置和流程
3.3 實驗方法及參數(shù)
3.3.1 模擬廢液的制備
3.3.2 實驗方法
3.3.3 實驗參數(shù)
3.4 鈷離子的測定
3.5 本章小結
第四章 實驗結果與討論
4.1 測定鈷離子濃度標準曲線
4.2 壓力和濃度的影響
4.3 處理量的影響
4.4 本章小結
第五章 數(shù)學模型的建立與驗證
5.1 模型的建立
5.1.1 模型描述
5.1.2 條件假設
5.1.3 膜運行方程和物料平衡
5.1.4 邊界條件
5.1.5 數(shù)學模型
5.2 模型參數(shù)的求解
5.3 模型的驗證
5.4 本章小結
第六章 全文總結
6.1 主要結論
6.2 工作展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間已發(fā)表或錄用的學術論文
本文編號:3746858
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第一章 緒論
1.1 核電發(fā)展和環(huán)境問題
1.1.1 核電發(fā)展現(xiàn)狀
1.1.2 核電發(fā)展中的環(huán)境問題
1.2 放射性廢水的源項和組分
1.2.1 放射性廢水的分類
1.2.2 放射性廢水的源項
1.2.3 放射性廢液的組分
1.2.4 本文的研究對象
1.3 放射性廢水的處理方法
1.3.1 化學沉淀法
1.3.2 離子交換法
1.3.3 蒸發(fā)法
1.3.4 膜分離法
1.4 課題研究意義及研究內(nèi)容
1.4.1 研究意義
1.4.2 研究內(nèi)容
1.5 本章小結
第二章 反滲透膜分離技術
2.1 反滲透原理
2.2 物料平衡
2.3 反滲透膜傳質(zhì)機理和模型
2.3.1 不可逆熱力學模型
2.3.2 擴散為基礎的模型
2.3.3 孔隙模型
2.3.4 帶電荷模型
2.3.5 其他反滲透模型
2.4 操作因素的影響
2.5 本章小結
第三章 試驗裝置及方法
3.1 膜材料
3.2 實驗裝置和流程
3.3 實驗方法及參數(shù)
3.3.1 模擬廢液的制備
3.3.2 實驗方法
3.3.3 實驗參數(shù)
3.4 鈷離子的測定
3.5 本章小結
第四章 實驗結果與討論
4.1 測定鈷離子濃度標準曲線
4.2 壓力和濃度的影響
4.3 處理量的影響
4.4 本章小結
第五章 數(shù)學模型的建立與驗證
5.1 模型的建立
5.1.1 模型描述
5.1.2 條件假設
5.1.3 膜運行方程和物料平衡
5.1.4 邊界條件
5.1.5 數(shù)學模型
5.2 模型參數(shù)的求解
5.3 模型的驗證
5.4 本章小結
第六章 全文總結
6.1 主要結論
6.2 工作展望
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致謝
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