УСТРОЙСТВО ФИЛЬТРА-СОРБЕРА ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДНЫХ СРЕД ОТ РАДИОНУКЛИДОВ ЦЕЗИЯ, СТРОНЦИЯ

6
9
Настоящая полезная модель относится к области очистки жидких радиоактивных отходов от радионуклидов цезия и стронция. Из существующего уровня техники известен способ очистки жидких радиоактивных отходов от радионуклидов цезия (патент RU 2369929, опубликован 10.10.2009), который включает сорбцию радионуклидов цезия на ферроцианидном сорбенте, подщелачивание полученного после извлечения радионуклидов цезия на ферроцианидном сорбенте раствора до значения рН не менее 12, отделение раствора от образовавшегося осадка, подкисление его до значения рН, являющегося оптимальным для сорбции радионуклидов цезия на выбранном селективном к радионуклидам цезия сорбенте, с помощью которого осуществляют доочистку жидких радиоактивных отходов от радионуклидов цезия. При очистке высокоактивных жидких радиоактивных отходов операции подщелачивания, фильтрации, подкисления и доочистки на селективном к радионуклидам цезия сорбенте повторяют. Способ обеспечивает снижение активности радионуклидов цезия среднеактивных жидких радиоактивных отходов в n⋅10 раз, а высокоактивных ЖРО (например, при двукратном повторении операций) - в n⋅10, что обеспечивает перевод средне- и высокоактивных ЖРО в категорию нерадиоактивных по содержанию радионуклидов цезия с концентрацией этих радионуклидов ниже допустимой концентрации в воде и позволяет осуществить их повторное использование или сброс в открытую гидросеть.
Недостатками данного технического решения являются сложность корректировки рН, а также невозможность сбора и удаления радиоактивного сорбента в процессе очистки жидких радиоактивных отходов.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель фильтра-сорбера, является возможность использования гранулированного сорбента (размер гранул от 100 до 300 мкм), полученного из тонкодисперсного синтетического алюмосиликатного сорбента, обладающего высокимисорбционными свойствами по отношению к катионам цезия и стронция, для удаления радиоактивных примесей в условиях динамической сорбции.
Данная задача решается за счет того, что заявленное устройство для очистки жидких радиоактивных отходов от радионуклидов цезия, выполненное из радиационно-стойких материалов (например, из нержавеющей стали), включающее вертикальный корпус с днищем и крышкой, входной патрубок, выходной патрубок для отвода очищенной жидкости и фильтроэлемент, отличающееся тем, что фильтроэлемент состоит из крышки, удерживающих перегородок из спеченного сверхвысокомолекулярного полиэтилена с тонкостью очистки, не менее 5 мкм, гранулированной загрузки из алюмосиликатного сорбента, при этом имеется возможность его дистанционной выгрузки.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является простота изготовления, максимальное использование стандартизированных элементов, обеспечивающих возможность удаления радиоактивного цезия из жидких радиоактивных отходов.
Сущность полезной модели фильтра-сорбера поясняется чертежами фиг. 1 и фиг. 2.
Фиг. 1 представляет чертеж общего вида фильтра-сорбера, в состав которого входят: 1 - крышка, 2 - корпус фильтра, 3 - фильтрующий элемент, 4 - алюмосиликатный сорбент, 5 - пористые перегородки.
Фиг. 2 - чертеж фильтрующего элемента (указан на фиг. 1 под цифрой 3) с алюмосиликатным сорбентом, состоящий из следующих узлов: 6 - прокладка; 7 - крышка; 8 - решетка; 4 - алюмосиликатный сорбент; 5 - пористая перегородка; 9 - корпус.
Работает устройство следующим образом: очищаемые ЖРО подаются по входному патрубку в корпус фильтра-сорбера, в котором находится до 0.6 л сорбента. После полного заполнения фильтра-сорбера, контроль осуществляется по наличию жидкости в выходном патрубке, поток ЖРО вовходной патрубок закрывается. Фильтр-сорбер выдерживается в заполненном состоянии не менее 1 часа, с целью удаления остаточного воздуха. После этого открывается подача ЖРО и осуществляется процесс сорбционной очистки в режиме динамической сорбции. При этом поток очищаемых ЖРО направлен снизу-вверх для обеспечения возможности поддержания псевдоожиженного слоя сорбента для максимального использования его сорбционной емкости. Поддержание псевдоожиженного слоя обеспечивается за счет регулирования входного вентиля. После насыщения сорбента, контролируется по показаниям наличия цезия или стронция в очищенных ЖРО, происходит остановка процесса фильтрации. Остановку проводят закрытием сначала подающего вентиля, а потом выходного. После этого необходимо провести замену фильтрующего элемента.