ОЧИСТКА НАО МЕМБРАННЫМИ МЕТОДАМИ

 

Козлов П.В.

 

Озерский технологический институт (филиал) МИФИ(ГУ)

 

Резчиков Д.Е., Слюнчев О.М.

 

ФГУП «ПО «Маяк», г.Озерск

 

Очистка низкоактивных отходов (НАО) ЯТЦ представляет собой серьезную задачу, решение которой на многих предприятиях трудно признать удовлетворяющим современным требованиям.

Традиционно для очистки используются ионообменные смолы, применение которых в связи со значительным солесодержанием очищаемой воды приводит к необходимости частой регенерации смол, что приводит к образованию значительного количества регенератов и промывных вод. При удалении 1 т солей из раствора образуется 2,5-3 т солей в регенератах, требующих последующей локализации. Кроме того, применение ионитов зачастую не позволяет добиться необходимой степени очистки от радионуклидов.

Среди перспективных  методов очистки низкоактивных отходов (НАО) выделяются мембранные технологии, в частности, ультрафильтрация и обратный осмос, отличающиеся высокой эффективностью очистки, низкими  удельными энергозатратами, необходимыми для  реализации  этих  технологий, а также малым количеством вторичных отходов [1-5].

В рамках программы по оптимизации обращения с жидкими радиоактивными отходами (ЖРО) в ЦЗЛ ПО «Маяк» разработана мембранно-сорбционная схема переработки НАО, которая включает в себя ультрафильтрацию с предварительной селективной сорбцией радионуклидов, обратный осмос и ионообменную доочистку. Схема должна обеспечить очистку растворов до активности менее 102 Бк/л по бета-нуклидам и менее 1 Бк/л по альфа-нуклидам, а также получение около 1500 м3/год концентрата с общим солесодержанием около 600 т, который предполагается локализовывать в шлакощелочную матрицу, обеспечивающую скорость выщелачивания радионуклидов ~ 10-5 г/(см2·сут). Расчёты показывают, что объем вторичных отходов будет ~ в 2 раза меньше, чем по существующей схеме ионообменной очистки. Масса солей, подлежащих отверждению, будет снижена ~ на 60 % (в 2,5 раза). Коэффициенты очистки на стадии обратного осмоса как от радионуклидов, так и для химических макрокомпонентов составят ~ 100.

В ходе опытно-промышленных испытаний на реальных растворах спецканализации промплощадки ФГУП ПО «Маяк» были отработаны технические операции мембранно-сорбционной схемы очистки НАО. Полученные в ходе испытаний результаты подтвердили параметры, заложенные в основу предлагаемой схемы.

 

Литература

1.            И.Ю.Дытнерский Обратный осмос и ультрафильтрация.  М.:  Химия, 1978.

2.            И.Ю.Дытнерский Баромембранные процессы. М.: Химия,1986.

3.            Ф.Н.Карелин Обессоливание воды обратным осмосом. М.: Строй-индустрия, 1989.

4.            С.Т.Хванг Мембранные процессы разделения, М.:  Химия, 1982.

5.         Т.Брок Мембранная фильтрация. М.:Химия, 1990.