新型二级逆流吸附工艺处理模拟含碘放射性废水的研究

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1、新型二级逆流吸附工艺处理模拟含碘放射性废水的研究ResearchonRemovalofIodidefromSimulatedRadioactiveWastewaterUsingNovelCountercurrentTwo-stageAdsorptionProcess学科专业：环境工程作者姓名：李晓媛指导教师：顾平教授天津大学环境科学与工程学院二〇一七年十二月摘要历史上几次重大的核事故中均检测到放射性碘核素的存在，尤其是在日本福岛核事故后。放射性碘核素是早期核污染的主要成分之一，给人类生活带来巨大的安全隐患，放射性碘核素的去除是

2、近年来水污染控制领域关心的问题之一。本文在前期试验的基础上，采用了两种不同条件下利用普通椰壳炭制备出两种改性活性炭。文中对改性活性炭的吸附特性进行了初步研究，分析了其在复杂水质条件下的动力学和热力学特性。采用烧杯试验处理模拟含放射性I-废水，考察改性活性炭对自来水中I-的吸附特性，初始I-浓度为2.00mg/L，两种改性炭在90min均达到吸附平衡，且较好的符合Langmuir吸附等温式。吸附剂吸附I-后发生显著的脱附，脱附影响不可忽略。为了解决除碘吸附剂在自来水中吸附效率较低的问题，开发出了排除吸附剂脱附干扰的新型二级逆流吸

3、附工艺，并且对该工艺处理含I-废水进行了小试试验。基于Langmuir吸附等温式，提出了此工艺处理除I-的计算模型，用于预测新型二级逆流吸附工艺出水I-的浓度。在单级吸附试验中，吸附剂投加量为1.00g/L时，去除率在75.0%~76.0%；当吸附剂投加量为1.25g/L时，去除率为76.5%~78.0%。在新型二级逆流吸附试验中，两种吸附剂投加量为1.25g/L，I-去除率可以提高至92.5%~93.7%。与常规单级吸附工艺相比，在相同的吸附剂投加量下可以获得更高的I-去除率。在新型二级逆流吸附工艺中，出水I-浓度实测值略高

4、于计算值，但二者均与新型二级逆流吸附计算模型下的结果有较高的吻合度。改性活性炭在新型二级逆流吸附工艺下处理含碘废水，出水中Cu2+的平均值在1.60mg/L左右，符合WHO颁布的《饮用水水质准则》第四版中的要求，稍高于中国《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006），进一步研究是必要的。关键词：放射性废水，I-，吸附，自来水，新型二级逆流吸附工艺IABSTRACTTheradioactiveiodinewasdetectedintheseveralmajornuclearaccidentsinhistory,especia

5、llyinJapanaftertheFukushimanuclearaccident.Radioactiveiodineisoneofthemainelementsintheearlystageofnuclearpollution,whichbringsgreatthreattohumanlife.Theremovalofradioactiveiodineisoneofthemainissuesinthefieldofwaterpollutioncontrolinrecentyears.Basedonthepreliminar

6、yresearch,modified-carbonswerepreparedbyusingcoconut-shellactivatedcarbonundertwodifferentconditionsinthispaper.Theadsorptionperformanceofmodified-carbonsoniodineionswasstudied,andthekineticsandthermodynamicpropertiesundercomplexwaterqualityweredetermined.Thejartest

7、wasconductedfortreatmentofsimulatedradioactiveiodidewastewithmodified-carbons.Theinitialiodideconcentrationwas2.00mg/L.TheadsorptionprocessfittedwithLangmuiradsorptionisothermwell.Theequilibriumwasreachedwithin90minutesforbothadsorbents.TheobviousdesorptionofI-fromt

8、heloadedadsorbentwasobserved.Inordertosolvetheproblemofthelowiodideremovalefficiencyinthetapwater,anovelcountercurrenttwo-stageadsorptionp