Осадительные методы очистки радионуклидов

Краева И.В., Галкина Ю.М., Тарчигина Н.Ф.

МГОУ имени В.С. Черномырдина

Для очистки радиоактивных отходов с небольшим содержанием солей применяется метод ионного обмена.

К основным достоинствам метода относят: возможности достижения высоких коэффициентов очистки и степени концентрирования сбросных радиоактивных отходов.

В то же время метод не лишен и некоторых недостатков: ограничения по солесодержанию и количеству взвесей в очищаемой воде, высокая стоимость, радиационная нестойкость ионообменных смол.

Поэтому процесс ионного обмена применяют для доочистки растворов после химического осаждения и упаривания.

Для достижения высокой степени очистки используют, как правило, многоступенчатые ионообменные установки или фильтры со смешанным катионитно-анионитным слоем.

Помимо синтетических смол и природных неорганических ионообменников для очистки ЖРО могут использоваться битумные сорбенты, получаемые введением ионогенных групп, например сельфированием промышленных битумов серной кислоты.

Из мембранных методов для переработки ЖРО наибольший интерес представляют обратный осмос, электродиализ и ультрафильтрация. Эти методы заимствованы из практики опреснения засоленных вод, где основная задача сводится к разделению воды из соли.

Получен объединенный регенерат ионообменных колонн установки очистки низкосолевых ЖРО с требуемыми характеристиками для осаждения с максимальным включением радионуклеидов в шлам.

Проведен анализ объединенного регенерата, который показал, что основными ионами, входящими в его состав, являются нитраты, натрий, сульфаты и хлориды. Объемная активность регенератов определяется в основном ¹³⁷Cs.

Проведены лабораторные исследования по выделению основных радионуклидов осаждением с введением коагулянтов из ЖРО, накопленных и образующихся в ходе эксплуатации установок НПК МосНПО «Радон».

Установлено, что при осаждении более 90% радионуклидов переходит в осадок. При этом его объем не превышает нескольких процентов.

Были разработаны рецептуры для остекловывания.

Установлено, что доля шлама в стекле может достигать 40%, а доля радионуклидов, включенных в стекло, составляет 75-80%.