[发明专利]一种通过复合预涂膜技术处理放射性废水中Sr2+

说明书

本发明涉及一种通过复合预涂膜技术处理放射性废水中Sr²⁺的方法，属于放射性废水处理领域。该方法在预涂氢氧化铁(Fe(OH)₃)絮体的微滤膜表面继续预涂碳酸钙(CaCO₃)晶种实现强化共沉淀过程。含锶废水与碳酸钠(Na₂CO₃)反应，形成沉淀颗粒在晶种表面沉积，形成大粒径密实颗粒，沉积在动态膜表面。絮体颗粒吸附去除溶液中剩余的锶离子，进一步降低锶浓度。复合动态膜强化共沉淀‑吸附‑膜过滤组合除锶，能够显著提高放射性锶的去污因数。过滤过程中絮体‑晶体“复合强化”形成可压缩滤饼层有效缓解膜污染，复合动态膜与微滤膜结合实现了很好的固液分离效果。应用本方法处理放射性废水中Sr²⁺，具有良好的去污和缓解膜污染效果，无二次污染且成本较低。

技术领域

本发明涉及放射性废水处理领域，具体涉及一种通过复合预涂膜技术处理放射性废水中 Sr²⁺的方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展，化石能源不断被消耗，核能的大规模发展成为必然，同时也 带来一定的危害。核电厂运行维护过程以及各种核事故中产生大量放射性核素，其中锶是极 强的辐射源。放射性锶(⁹⁰Sr)是核裂变产生的亲骨性β辐射源，半衰期长达28.9年，会发生β 衰变，生物毒性极强。2011年日本福岛核电站爆炸，造成大量放射性锶元素泄漏。2013年6 月该核电站地下水中再次检测出放射性锶。一旦放射性锶进入人体，将对人体造成电离辐射 伤害，带来不同程度的疾病和癌变。因此水中放射性锶离子的去除受到广泛关注。

目前，沉淀法广泛应用于体积大含盐量较低的放射性废水处理中。但沉淀法去除放射性 废液中锶的研究都在一定程度上与膜分离技术相结合，或是序批式进行简单固液分离，或是 沉淀-微滤组合工艺连续运行。因此，与膜技术结合成为共沉淀方法去除放射性核素的有效途 径。

但是，当下膜污染问题仍然是阻碍膜工艺广泛应用的最大的挑战和主要的障碍。在过滤 过程中，不论进水成分以及过滤形式如何变化，都会出现由于小颗粒堵塞膜孔以及大颗粒在 膜表面沉积形成滤饼层导致的膜污染的现象。一旦膜污染发生，它会降低膜通量，增加过膜 压力，增加膜维护和操作费用，同时降低膜组件的寿命，从而影响膜工作效率。值得关注的 是，核事故的发生具有不定时性，突发性和应急性。因此膜工艺的长期稳定运行对核废液应 急处理方面具有重要的意义。

发明内容

本发明将动态膜的理念引入放射性废液处理中，以微滤膜作为基底膜，在其表面铺设 CaCO₃/Fe(OH)₃复合动态膜进行研究。第一，以复合动态膜中CaCO₃晶种作为强化沉淀的晶 析诱导因子，过滤过程中，滤液快速通过膜孔，溶液与晶种之间具有较大的剪切力，达到强 化共沉淀放射性核素的目标；第二，复合动态膜中絮体颗粒吸附去除放射性核素，同时利用 其“复合强化”结构有效缓解膜污染；第三，构成简单、清洗方便的复合动态膜，物理清洗 即可去除，为膜技术应急处理核废液提供便利。

本发明是现代膜分离技术以及传统过滤技术的结合，具有处理效率高、工艺简单、成本 较低等特点，在缓解膜污染的基础上实现高效除锶，同样可用于工业生产上的广泛应用。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种通过复合预涂膜技术处理放射性废水中Sr²⁺的方法，包括以下步骤：

(1)室温下将一定质量的SrCl₂·6H₂O溶解在自来水中，充分搅拌得到5mg/L的锶溶液； 还需配置1g/L的Na₂CO₃溶液、20mg/L的FeCl₃溶液待用；除锶溶液外其他溶液均使用去离 子水作为溶剂；