申请日2018.07.16
公开(公告)日2018.11.23
IPC分类号G21F9/12
摘要
本发明涉及一种含铀废水处理方法。一种利用净水厂污泥进行含铀废水处理的方法，1)取以煤层水为水源的净水厂污泥，在自然的条件下风干或烘干，获得干燥的污泥块;2)将干燥的污泥块粉碎，过20～200目的筛网，收集通过筛网的污泥粉末作为吸附剂;3)将吸附剂加入到含铀废水中，所述含铀废水中铀的浓度为1～20 mg/L,pH值为0.5～7，吸附剂投加量为2 g/L～20 g/L，吸附时间为5 min～720 min。本发明采用自来水厂污泥为原料作为吸附剂，成本低廉，吸附条件容易实现，操作简便，对铀的吸附效果好，尤其是能够用于处理高酸度含铀废水。为净水厂污泥的资源化利用提供了新途径，具有较好的应用前景。
权利要求书
1.一种利用净水厂污泥进行含铀废水处理的方法，其特征在于：
1)取以煤层水为水源的净水厂污泥，在自然的条件下风干或烘干，获得干燥的污泥块;
2)将干燥的污泥块粉碎，过20～200目的筛网，收集通过筛网的污泥粉末作为吸附剂;
3)将吸附剂加入到含铀废水中，所述含铀废水中铀的浓度为1～20 mg/L,pH值为0.5～7，吸附剂投加量为2 g/L～20 g/L，吸附时间为5 min～720 min。
2.根据权利要求1所述的利用净水厂污泥进行含铀废水处理的方法，其特征在于：含铀废水中铀的浓度为1～15 mg/L，pH值为2～4，吸附剂投加量为12 g/L～20 g/L，吸附时间为15 min～720 min。
3.根据权利要求1所述的利用净水厂污泥进行含铀废水处理的方法，其特征在于：含铀废水中铀的浓度为1～10 mg/L，pH值为2～3，吸附剂投加量为12 g/L～16 g/L，吸附时间为30 min～120 min。
4.根据权利要求1、2或3所述的利用净水厂污泥进行含铀废水处理的方法，其特征在于：取以煤层水为水源的净水厂污泥，在自然的条件下风干或105℃条件下烘干，粉碎，过80～160目的筛网，收集通过筛网的污泥粉末。
说明书
一种利用净水厂污泥进行含铀废水处理的方法
技术领域
本发明涉及一种含铀放射性废水的处理技术，尤其是涉及一种利用以煤层水为水源的净水厂污泥作为吸附剂在高酸度下处理含铀废水的方法。
背景技术
核能的广泛应用导致了铀矿冶工业的持续发展，进而产生了大量含铀放射性废水，对人类健康和自然生态环境造成了较大的潜在威胁。目前，含铀废水的处理方法包括化学沉淀法、萃取法、蒸发浓缩法、反渗透法等，但这些方法具有能耗高、去除率低、产生大量有毒泥浆等缺点。本发明所述的方法具有成本低、处理效果高、适宜处理高酸度含铀废水等优点。
自来水厂污泥源于絮凝反应阶段，其主要成分是混凝剂水解的渣、原水中携带泥沙等。对于处理规模为15 × 104 m3 /d 的自来水厂，脱水污泥的排放量约10 t /d，目前,我国对化学污泥的主要处置方式是通过管道系统将排泥水直接排放,或者将脱水污泥填埋, 这两种处置方式都可能引起环境问题。因此，污泥处理与处置已成为当今环境发展过程中亟需解决的问题，而自来水厂污泥由于其自身的特有性质，使其具有独到的利用价值，已成为当前污泥问题的研究热点之一。目前还未发现关于将自来水厂污泥用于铀的吸附去除的专利和文献报道。
发明内容
本发明提出了一种利用净水厂污泥进行含铀废水处理的方法， 吸附剂原料采用净水厂污泥，成本低廉，吸附条件容易实现，操作方法简便，对铀的吸附效果好。
本发明所采用的技术方案：
一种利用净水厂污泥进行含铀废水处理的方法，1)取以煤层水为水源的净水厂污泥，在自然的条件下风干或烘干，获得干燥的污泥块;
2)将干燥的污泥块粉碎，过20～200目的筛网，收集通过筛网的污泥粉末作为吸附剂;
3)将吸附剂加入到含铀废水中，所述含铀废水中铀的浓度为1～20 mg/L,pH值为0.5～7，吸附剂投加量为2 g/L～20 g/L，吸附时间为5 min～720 min。
所述的利用净水厂污泥进行含铀废水处理的方法，含铀废水中铀的浓度为1～15mg/L，pH值为2～4，吸附剂投加量为12 g/L～20 g/L，吸附时间为15 min～720 min。
所述的利用净水厂污泥进行含铀废水处理的方法，含铀废水中铀的浓度为1～10mg/L，pH值为2～3，吸附剂投加量为12 g/L～16 g/L，吸附时间为30 min～120 min。
所述的利用净水厂污泥进行含铀废水处理的方法，取以煤层水为水源的净水厂污泥，在自然的条件下风干或105℃条件下烘干，粉碎，过80～160目的筛网，收集通过筛网的污泥粉末。
本发明的有益效果：
1、本发明利用净水厂污泥进行含铀废水处理的方法，所用原料为净水厂污泥，价格低廉、对铀的吸附效果好、操作方便。投加后15 min内对铀的去除率可达99%以上，是一种较理想的吸附剂。从而为其资源化利用提出了新的途径。
2、本发明利用净水厂污泥进行含铀废水处理的方法，吸附剂制备无需大型仪器设备，工艺简单，操作简便，吸附条件容易实现，实用性强，具有较好的推广应用前景。尤其是能够用于处理高酸度含铀废水，在pH值为0.5时铀的去除率高达81%以上，可以实现高酸度条件下对铀的去除。
3、本发明利用净水厂污泥进行含铀废水处理的方法，为净水厂污泥的资源化利用提供了新途径。除铀成本低，效果好，经济环保，易于推广应用，具有较好的社会价值和经济价值。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1
本发明利用净水厂污泥进行含铀废水处理的方法，实现过程如下：
1)取以煤层水为水源的净水厂污泥，在自然的条件下风干或烘干，获得干燥的污泥块;
2)将干燥的污泥块粉碎，过20～200目的筛网，收集通过筛网的污泥粉末作为吸附剂;
3)将吸附剂加入到含铀废水中，所述含铀废水中铀的浓度为1～20 mg/L,pH值为0.5～7，吸附剂投加量为2 g/L～20 g/L，吸附时间为5 min～720 min。
实施例2
本实施例利用净水厂污泥进行含铀废水处理的方法，与实施例1的不同之处在于：含铀废水中铀的浓度为1～15 mg/L，pH值为2～4，吸附剂投加量为12 g/L～20 g/L，吸附时间为15 min～720 min。
实施例3
本实施例利用净水厂污泥进行含铀废水处理的方法，与实施例1的不同之处在于：含铀废水中铀的浓度为1～10 mg/L，pH值为2～3，吸附剂投加量为12 g/L～16 g/L，吸附时间为30 min～120 min。
实施例4
本实施例利用以煤层水为水源的净水厂污泥为吸附剂用于处理含铀废水的方法，包括以下步骤：
(1)将脱水后含水率为80 %的污泥，在自然条件下风干或105℃条件下烘干，粉碎，过80～160目的筛网，收集通过筛网的污泥粉末;
(2)将净水厂污泥吸附剂加入到pH值为0.5～5含铀废水中，含铀废水中铀的浓度为1～20 mg/L，吸附剂投加量为2 g/L～20 g/L，吸附时间为5 min～720 min。
实施例5
本实施例利用以煤层水为水源的净水厂污泥为吸附剂处理含铀废水的方法，与实施例4不同的是：将净水厂污泥吸附剂加入到pH值为2～4含铀废水中，吸附剂投加量为2 g/L～10 g/L。
实施例6
本实施例利用以煤层水为水源的净水厂污泥为吸附剂处理含铀废水的方法，与实施例1不同的是：将净水厂污泥吸附剂加入到pH值为4～6含铀废水中，吸附剂投加量为12 g/L～20 g/L。
下面结合实验室的研究结果对本发明进一步说明。
实验1
将采集的污泥用烘干，粉碎，过60目的筛网。称取预处理的污泥吸附剂0.3 g加入到25.00 mL铀溶液(8.27 mg/L)中，pH为5，于40 ℃，200rpm振荡箱中吸附12小时，用慢速滤纸过滤后用可见分光光度计于波长578 nm测定剩余U(Ⅵ)浓度，计算对铀的吸附率为96.5%。
实验2
将采集的污泥用烘干，粉碎，过80目的筛网。称取预处理的污泥吸附剂0.3 g加入到25.00 mL铀溶液(8.27 mg/L)中，pH为2，于40 ℃，200rpm振荡箱中吸附12小时，用慢速滤纸过滤后用可见分光光度计于波长578 nm测定剩余U(Ⅵ)浓度，计算对铀的吸附率为96.7%。
实验3
将采集的污泥用烘干，粉碎，过120目的筛网。称取预处理的污泥吸附剂0.4 g加入到25.00 mL铀溶液(8.14 mg/L)中，pH为2，于40 ℃，200rpm振荡箱中吸附12小时，用慢速滤纸过滤后用可见分光光度计于波长578 nm测定剩余U(Ⅵ)浓度，计算对铀的吸附率为97.37%。
实验4
将采集的污泥用烘干，粉碎，过120目的筛网。称取预处理的污泥吸附剂0.4 g加入到25.00 mL铀溶液(8.14 mg/L)中，pH为2，于40 ℃，200rpm振荡箱中吸附5 min，用慢速滤纸过滤后用可见分光光度计于波长578 nm测定剩余U(Ⅵ)浓度，计算对铀的吸附率为99.57%。
实验5
将采集的污泥用烘干，粉碎，过120目的筛网。称取预处理的污泥吸附剂0.4g加入到25.00 mL铀溶液(15 mg/L)中，pH为2，于40 ℃，200rpm振荡箱中吸附1小时，用慢速滤纸过滤后用可见分光光度计于波长578 nm测定剩余U(Ⅵ)浓度，计算对铀的吸附率为95.67%。
实验6
将采集的污泥用烘干，粉碎，过120目的筛网。称取预处理的污泥吸附剂0.4 g加入到25.00 mL铀溶液(7.93 mg/L)中，pH为2，于10 ℃，200rpm振荡箱中吸附1小时，用慢速滤纸过滤后用可见分光光度计于波长578 nm测定剩余U(Ⅵ)浓度，计算对铀的吸附率为95.5%。