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基本信息

項目名稱：
含鈾廢水處理方案的研究與探索
小類：
能源化工
簡介：
本研究綜合采用較新型樹脂、新吸附劑組合（殼聚糖和硫酸亞鐵協(xié)同吸附）和新的處理方法（液膜法）處理含鈾廢水；確定了這些方法的最佳工藝條件，并設(shè)計了新型自動化設(shè)備。 本研究例舉了大量實驗數(shù)據(jù)，可作為科研與生產(chǎn)實踐的參考依據(jù)。經(jīng)過大量模擬實驗與理論論證設(shè)計的新型設(shè)備，如果調(diào)試得當(dāng)可直接用于工業(yè)生產(chǎn)，且此設(shè)備不僅能用于含鈾廢水的處理還能廣泛用于制藥、提煉等領(lǐng)域，具有較強的實用價值。
詳細(xì)介紹：
核電已成為當(dāng)今世界能源的一個重要組成部分，同時對核廢料的處理也已成為全球性的熱門課題。含鈾放射性廢水必須經(jīng)過嚴(yán)格處理才能排放。本研究綜合采用較新型樹脂（717#離子交換樹脂）、新吸附劑組合（殼聚糖和硫酸亞鐵協(xié)同吸附）和新的處理方法（液膜法）處理含鈾廢水；確定了這些方法的最佳工藝條件，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計了新型自動化處理設(shè)備。 本研究例舉了大量關(guān)于含鈾廢水處理的實驗數(shù)據(jù)，可作為科研與生產(chǎn)實踐中的參考依據(jù)。同時，在經(jīng)過大量模擬實驗與理論論證所設(shè)計出來的新型處理設(shè)備，如果調(diào)試得當(dāng)可直接應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，且此設(shè)備不僅能用于含鈾廢水的處理還能廣泛應(yīng)用于制藥、提煉等領(lǐng)域，具有較強的實用推廣價值。

作品圖片

  • 含鈾廢水處理方案的研究與探索
  • 含鈾廢水處理方案的研究與探索

作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

核電已成為能源的一個重要組成部分，也留下了一個含鈾廢水處理的難題。因此，對含鈾廢水處理的主要方案做了創(chuàng)新性研究。考察了吸附法和離子交換法等傳統(tǒng)工藝在新材料、新設(shè)備、新組合形式下的新效果，考察了前沿工藝液膜法的先進(jìn)性能，還對多種處理方法進(jìn)行綜合比較并對新型處理方案進(jìn)行了探索。為了應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，對液膜工藝設(shè)計了配套的新型生產(chǎn)設(shè)備，并選擇了關(guān)鍵部件，確定了調(diào)試與操作方案，規(guī)定了制造的材料選擇要求。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨特之處

考察了吸附法和離子交換法等傳統(tǒng)工藝在新組合形式（殼聚糖與FeSO4協(xié)同吸附）、新條件（樹脂的循環(huán)利用與中毒）等新情況下的新效果，考察了前沿工藝液膜法的先進(jìn)性能，還對多種處理方法進(jìn)行綜合比較和探索，實現(xiàn)了理論上的創(chuàng)新。 對液膜工藝設(shè)計了配套的新型設(shè)備，實現(xiàn)了從理論到生產(chǎn)實踐的跨越。 涉及到化學(xué)分離與純化、核化學(xué)、機械自動化流程設(shè)計等學(xué)科，是一次對眾多學(xué)科創(chuàng)新性組合的嘗試。

應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義

本作品中例舉了大量關(guān)于含鈾廢水處理的實驗數(shù)據(jù)，可作為科研與生產(chǎn)實踐工藝條件的參考與依據(jù)。同時，這些經(jīng)過了大量模擬實驗與理論論證所設(shè)計出來的新型處理設(shè)備，如果調(diào)試得當(dāng)可直接應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，且設(shè)備不僅能用于含鈾廢水的處理工藝還能在制藥、食品加工等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，因此具有較強的實用價值與推廣價值。而且研究中工藝條件探討的方法與設(shè)備設(shè)計的思路對其他方案的研究與其他設(shè)備的設(shè)計也有一定的參考意義。

學(xué)術(shù)論文摘要

當(dāng)核電成為當(dāng)今世界能源的一個重要組成部分為人類造福時，也留給我們一個核廢料處理的嚴(yán)重問題，治理這些危險性污染已成為一項全球性課題。含鈾放射性廢水必須經(jīng)過嚴(yán)格的處理，達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)后才能排放。本研究采用新組合和新的處理方法（液膜法等）處理含鈾放射性廢水；考察了吸附法、離子交換法、液膜法的處理含鈾放射性廢水的方案，確定了上述這些方法的最佳實驗條件，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計了新型能進(jìn)行自動化處理的設(shè)備，并對當(dāng)今主要處理方案做了綜合性的比較，并提出了新型的處理方案。

獲獎情況

[1] 2010. 11 張曉峰 以殼聚糖和硫酸亞鐵協(xié)同吸附處理含鈾廢水的研究 湖南省大學(xué)生第二屆表面科學(xué)與材料保護課外活動競賽 一等獎 [2] 2010. 11 張曉峰 717#離子交換樹脂吸附廢水的鈾 湖南省大學(xué)生第二屆表面科學(xué)與材料保護課外活動競賽 三等獎 (內(nèi)容于2009年完成) [3] 2010. 12 張曉峰 以P204為載體的液膜遷移富集鈾 湖南省大學(xué)生課外化學(xué)化工創(chuàng)新作品競賽 三等獎(內(nèi)容于2009年完成) [4] 2010. 12 張曉峰 以P204為載體的液膜遷移富集鈾的工業(yè)自動化設(shè)計 湖南省大學(xué)生課外化學(xué)化工創(chuàng)新作品競賽 三等獎 [5] 2011.03 張曉峰 含鈾廢水處理方案的研究與探索 第五屆南華大學(xué)“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽 一等獎

鑒定結(jié)果

該作品內(nèi)容曾獲省級一等獎1項,省級二等獎2項,省級三等獎2項,校級一等獎1項(見獲獎證書復(fù)印件)

參考文獻(xiàn)

[1]徐偉昌. 2002.生物技術(shù)在核工業(yè)中的應(yīng)用[M]. 長沙: 國防科技大學(xué)出版社. [2]吳士良, 黃建平. 2006. 盱眙地區(qū)凹凸棒石粘土資源潛力調(diào)查取得重要突破[J].江蘇地質(zhì), 4: 320. [3]楊洪.1999. 殼聚糖對重金屬離子的吸附行為[J]. 煙臺大學(xué)學(xué)報. [4](Ⅵ)U標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制方法與鈾濃度測定方法的國家標(biāo)準(zhǔn). [5] 牛玉清，韓青濤，王肇國，用陰離子交換樹脂從含離子較高的硫酸浸出液中回收鈾。 [6] Batulin J, Cardebas G , Maturana H ,等. 幾種對鈾特效的磷酸化樹脂的合成和吸附性能[J]. 尚殿英譯. 濕法冶金，1983, 2 (3) :66-71. [7] Zhang Xiujuan, New surfacetant LSM-2 for industrial application in liquid membrane separation[J], Water Treat, 1997,3(2):233. [8] Cussler E L, Evans D F, Matesich M A[J].Science,1971,172(3):377. [9] 李玉萍,王獻(xiàn)科.液膜法分離富集銀[J].中國鉬業(yè),2001,25（1）:47-549.

同類課題研究水平概述

(1)以殼聚糖和硫酸亞鐵協(xié)同吸附處理含鈾的同類課題研究水平 傳統(tǒng)的單一吸附劑處理方法吸附效果較差，吸附條件苛刻，且過程較復(fù)雜。 (2)717#離子交換樹脂法處理含鈾廢水的同類課題研究水平 目前，對717#離子交換樹脂處理含鈾廢水性能的研究，不曾對吸附曲線進(jìn)行趨勢化數(shù)學(xué)建模去處理，也不曾對其使用時間、鐵中毒、pH值影響曲線、吸附動力學(xué)曲線和其吸附曲線與淋洗曲線同時考察，導(dǎo)致所考察的數(shù)據(jù)較難適應(yīng)實踐生產(chǎn)的需求。 (3)液膜法處理含鈾廢水與液膜工業(yè)自動化設(shè)備設(shè)計的同類課題研究水平 傳統(tǒng)的萃取法過程復(fù)雜，對設(shè)備要求苛刻，操作費用高，能耗大且 不能像液膜處理法一樣，將萃取與反萃取給予一步完成。液膜法處理含 鈾廢水的報道還未見到。且液膜法分離富集其他其他離子工藝方法還尚 無一定工業(yè)設(shè)備實現(xiàn)自動化工業(yè)生產(chǎn)。 (4)對多種處理方法的比較 目前，對多種處理方法的對比還有不全之處，且尚未明確提出各種 處理方法相互補充，協(xié)同處理的思路。
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