CAS OpenIR  > 中科院上海应用物理研究所2011-2019年
聚合物辅助超滤技术处理模拟低放射性废水中的铈和锶
潘玲
Subtype硕士
Thesis Advisor陆晓峰
2014
Degree Grantor中国科学院研究生院(上海应用物理研究所)
Degree Discipline高分子化学与物理
Keyword聚乙烯亚胺 络合 超滤 放射性废水
Abstract根据国家发布的核电中长期发展规划,至2020年,我国将建成运行4000万千瓦核电机组,此外,内陆核电厂的建设也已纳入国家的核电发展规划。在核能研究过程中都不可避免的产生低水平放射性废液,在低浓度放射性废水中Ce和Sr的含量较其他核素含量高,且裂片核素90Sr和144Ce是公认的对人类有效剂量当量贡献较大放射性核素。另外,90Sr是高毒性核素,主要集聚在骨骼内并很难排出;144Ce的半衰期为5×1015年,它们会污染水体、动植物以及土壤等,最终通过食物链进入人体,对人体产生危害,因此有必要采用适当的方式除去低水平放射性废液中的Ce和Sr。 低水平放射性废液的传统处理方法有化学沉淀法、蒸发浓缩法、吸附和离子交换法,这些方法都有各自的应用范围及特点;而膜技术作为一种新兴的技术,具有能耗低、不需化学反应即可完成分离过程、分离效率高等优点而备受青睐。而聚合物辅助超滤法在放射性核素的去除中具有优异的效果和广泛的应用。 本文采用含氨基的水溶性化合物聚乙烯亚胺(PEI)辅助聚醚砜(PES)超滤膜去除模拟低放射性废水中的铈和锶。主要考察了三种截留分子量聚醚砜超滤膜、聚合物与金属离子浓度比(P/M)、pH值、外加盐对Ce3+和Sr2+去除率的影响,并研究了操作压力和运行时间对膜通量的影响。研究结果表明:PEI辅助超滤去除Ce3+时,在最佳实验条件即P/M=15,pH=5下,三种截留分子量的超滤膜的截留率分别为88.23%(5kDa)、87.01%(10kDa)和89.78%(30kDa),其中30kDa的超滤膜截留率反常可能是因为Ce-PEI络合物的尺寸与30kDa膜孔尺寸相当导致;当溶液中加入无机盐离子Na+时,三种膜对Ce3+截留率下降,且加入等量Ca2+时Ce3+截留率下降幅度大于Na+。PEI辅助超滤去除Sr2+时,在最佳络合P/M=15时,考察pH值对Sr2+截留率影响时,pH值出现双峰值,即在pH=6和8,出现双峰值可能是由于PEI中存在的-NH2和-NH两种基团在不同pH值下络合能力不同;溶液中加入等量的Na+和Ca2+时,Ca2+使Sr2+截留率降低的更多。 实验中膜通量随操作压力增加呈线性增加;且膜污染随着运行时间的增长而增大,对含Ce3+溶液进行实验,三种膜通量大小的顺序和通量下降率的顺序都为30kDa>10kDa>5kDa,且膜截留分子量越大形成膜污染时间越早。实验采用了酸洗和碱洗对两种方式对污染膜片进行清洗,但可能由于膜片污染层的成分复杂导致酸洗和碱洗后膜通量没有恢复反而下降。
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/14793
Collection中科院上海应用物理研究所2011-2019年
Recommended Citation
GB/T 7714
潘玲. 聚合物辅助超滤技术处理模拟低放射性废水中的铈和锶[D]. 中国科学院研究生院(上海应用物理研究所),2014.
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