Научная статья на тему 'ВіДСТОЮВАННЯ ОСАДіВ ФЕРОЦіАНіДіВ ЗАЛіЗА'

ВіДСТОЮВАННЯ ОСАДіВ ФЕРОЦіАНіДіВ ЗАЛіЗА Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
33
6
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ФЕРРОЦИАНИДЫ ЖЕЛЕЗА / IRON FERROCYANIDES / АКТИВНЫЕ ВОДЫ / ACTIVE WATER / ОТСТАИВАНИЕ / ОБЕЗВОЖИВАНИЕ / DEWATERING / SETTLING

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Радовенчик Я. В.

Приведены результаты исследования процессов отстаивания ферроцианидов железа при незначительных концентрациях твердой фазы. Установлена низкая эффективность традиционных и новых флокулянтов, необходимость разработки и внедрения новых методов разделения твердой и жидкой фаз

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Settling processes of iron ferrocyanide sludge

The results of settling processes of iron ferrocyanide sludge for small solid phase concentrations were presented. Low effectiveness of traditional and new flocculants was discovered. It was found that development and application of new methods for solid and liquid phases separation is very necessary

Текст научной работы на тему «ВіДСТОЮВАННЯ ОСАДіВ ФЕРОЦіАНіДіВ ЗАЛіЗА»

6. ГОСТ 27891-88 Покрытия полимерные защитные изолирующие, локализирующие, дезактивирующие и аккумулирующие. Метод определения качества снимаемости.

7. ГОСТ 26844-86 Покрытия полимерные защитные для улучшения радиационной обстановки. Метод определения коэффициента дезактивации и времени защитного действия по отношению к растворам бета - излучающих радионуклидов.

8. А. С. СССР №982342.

9. А. С. СССР №1245411.

10. А. С. СССР №117424.

11. ТУ 6-10-1114-77 Эмаль ЭП-525.

12. Бовей Ф. Действие ионизирующих излучений на природные и синтетические полимеры. - М, , 1959

13. Ушаков С. Н. Поливиниловый спирт и его производные. - М.: ИЗД. АН СССР, 1960. -т. 2. - 446с.

14. Лосев И. П., Тростянская Е. Б. Химия синтетических полимеров. - М.: Химия, 1971.

15. Елисеева В. И. Полимерные дисперсии. - М.: Химия, 1980. -296с.

16. Синтетические латексы: физико-химические основы синтеза, стабилизация и применение. - М. , 1978. -73с.

17. Дринберг С. А., Верхоланцев В. В. Органодисперсионные лакокрасочные материалы и покрытия. -М.: химия, 1976. -144с.

18. Самородов В. Т., Доронин А. С. , Спиридонова Г. Н. Натуральный латекс: получение и свойства. - М., 1991. -62 с

19. Отчет по тестированию пылеподавляющих составов. Документ SIP UNI 04 10 DТR 00 000, Славутич, 2004.

20. SIP UNI 02 10 ТЕР 03 000 «Программы тестирования пылеподавляющих составов».

Приведет результати дослiдження проце^в вiдстоювання фероцiанiдiв залiза при незначних концентращях твердог фази. Встановлено низьку ефективтсть традицшних та нових флокулянтiв, необхiднiсть розробки та впровадження нових методiв роздшення твердог та рiдког фаз

Ключовi слова: ферощашди залiза, активш води,

вгдстоювання, зневоднення

□-□

Приведены результаты исследования процессов отстаивания ферроцианидов железа при незначительных концентрациях твердой фазы. Установлена низкая эффективность традиционных и новых флоку-лянтов, необходимость разработки и внедрения новых методов разделения твердой и жидкой фаз

Ключевые слова: ферроцианиды железа, активные

воды, отстаивание, обезвоживание

□-□

The results of settling processes of iron ferrocyanide sludge for small solid phase concentrations were presented. Low effectiveness of traditional and new flocculants was discovered. It was found that development and application of new methods for solid and liquid phases separation is very necessary

Keywords: iron ferrocyanides, active water, settling, dewatering

УДК 532.63

В1ДСТОЮВАННЯ ОСАД1В ФЕРОЦ1АН1Д1В ЗАЛ1ЗА

Я.В. Радовенчик

Молодший науковий ствроб^ник Кафедра екологи' та технологи' рослинних

полiмерiв

Нацюнальний техшчний ушверситет Украши "Кшвський полЬехшчний шститут" пр. Перемоги, 37, корпус 4, м. Кшв, 03056 Контактний тел.: 093-697-62-71 E-mail: [email protected]

1.Вступ

Отримання атомноТ енергп завжди супроводжуеть-ся забрудненням довкшля радюактивними iзотопами, що вимагае виконання широко! гами вщповщних захо-дiв для мiнiмiзацiï негативного впливу на живi об'екти. Для Украши вказаш проблеми значно гострМ та актуальна, оскшьки в результат аварп на ЧАЕС в довкшля вже було викинуто значну кшьюсть iзотопiв Cs-137 та Sr-90. Тепер значна частина територп для при-ведення ïï ступеню забруднення до прийнятних для

проживання рiвнiв потребуе видалення та захоронен-ня забруднених речовин та матерiалiв. Значна частина викинутих iзотопiв акумульована в поверхневих водо-ймах на територп Украши та ïï сусдав. Багато активних вiдходiв утворюеться при робоп АЕС також у виглядi забрудненоï рiдкоï фази. Тому видалення iзотопiв Cs-137 та Sr-90 представляе собою окрему масштабну частину комплексноï проблеми дезактивацп довкшля та попередження його забруднення.

2. Постановка проблеми та мета дослщження

НайбГльш вгдомими сьогоднi речовинами, здатни-ми ефективно поглинати iзотопи Cs-137 та Sr-90 i3 водного середовища та надiйно фiксувати !х в об'eмi осаду, вважаються фероцiанiди металiв - Fe3[Fe(CN)6]2, Fe4[Fe(CN)6]3, Ni3[Fe(CN)6]2 i т.п. [1]. Однак, основною проблемою використання такого методу е надзвичай-но висока дисперсшсть часток осадiв, що формуються при застосуванш ферощандав. Оскiльки використання бГльшост методiв роздiлення твердо! та рГдко! фаз малоефективнi при незначних концентрацГях твердо! фази, то нами було вивчено можливГсть зменшення об'ему суспензп, що п1длягае зневодненню, методом вГдстоювання.

Метою нашо! роботи було вивченння на прикладi осадiв ферощандав залiза ефективностi процесiв вгддЬ лення ix вгд р1дко! фази вгдстоюванням з використан-ням рiзноманiтниx титв флокулянтiв.

Методика досл1джень полягала в наступному. 100 см3 завчасно отримано! зцдно [2] суспензГ! фероцiанiду залiза заливали в мГрний цилГндр та знгмали кривГ седиментацп. При необхадносп суспензiю попередньо розводили водою та розчинами NaOH i HCl коригували рН, обробляли вГдповгдними дозами флокулянтГв.

15 20 25 TepMiH вщстоювання, хв

Рис. 1. Кривi седиментацп часток фероцiанiдiв залiза, оброблених ПАА в рiзних дозах (Ст.ф.= 0,5 г/дм3, рН 5,7): 1 — без флокулянта; 2 — 2,5 мг/дм3; 3 — 5,0 мг/дм3; 4 - 10,0 мг/дм3.

Однак значно важлившими е залишковi концентраци твердих часток у вгдстояних розчинах. Як видно з табл. 1, вони суттево перевищують дози ферощандав, яю використовуються в теxнологiчниx процесах дезактивацГ! води - 20 - 50 мг/дм3.

3. Викладення основного матерiалу

Таблиця 1

Залишковi концентраци фероцiанiдiв залiза в освiтлених розчинах

(мг/дм3)

Як рашше було встановлено, в лужному середовишД фероцiанiди металiв руйнуються [2], тому дiапазон рН наших дослщжень об-межували дiапазоном в 3,0 - 7,5, де тверда фаза найбГльш стабГльна. Вивчення процесГв вщстоювання суспензГ! показало [2], що освГтлення рГдко! фази ефективно проходить лише при концентраци !! бГльше 700 - 800 мг/дм3. Але ще навГть при концентрацГях 1000 мг/дм3 в освГтленш водГ фжсуються частки ферощатду залГза, котрГ необхГдно видаляти з допомогою додатко-вого фГльтрування.

В якостГ тщаторГв освГтлення суспензГ! ферощанадГв залГза було дослщжено рГзнГ типи флокулянтГв, концентрацГ! котрих досить незначт Г не можуть суттево вплинути на загальну масу осаду для захоронення. В якостГ таких реагентГв викори-стовували флокулянти Zetag 7648 з катГонним зарядом та молекулярною масою до 20 млн. Г Magnafloc 156 з анюнним зарядом та молекулярною масою до 20 млн., а також розчини полГакриламщу (ПАА) в якостГ неюногенних флокулянтГв.

Як показали проведет експерименти (рис. 1), суттево на ефективтсть вГдстоювання доза ПАА не впливае. Якщо зважити на той факт, що додавання 10 мг/дм3 ПАА дозволяе знизити залишковий уяв-ний об'ем твердо! фази лише на 4 % в порГвнянш Гз вГдстоюванням без флокулянтГв, то, очевидно, що ПАА не можна вважати достатньо ефективним. Адже реаль-не стввщношення флокулянт/тверда фаза складае в даному випадку 20 мг/г при рекомендацГ! виробниюв продукту 2 - 6 мг/г.

рН ПАА, мг/дм3 Zetag 7648, мг/дм3 Magnafloc 156, мг/дм3

2,5 5,0 10,0 2,5 5,0 10,0 2,5 5,0 10,0

5,7 38,5 29,2 23,0 28,2 37,8 38,6 51,4 42,7 44,3

3,0 - 14,1 - - 27,3 - - 33,4 -

5,0 - 25,5 - - 20,2 - - 34,2 -

8,0 - 50,1 - - 44,8 - - 27,1 -

Коригування водневого показника також в даному випадку виявилося малоефективним (рис. 2). Тому можна однозначно стверджувати, що використан-ня флокулянтГв неюногенного типу для освГтлення суспензп ферощандав залГза не може бути рекомен-доване, оскГльки пГсля вГдстоювання для дезактивацГ! води необхГдно передбачати додатковГ високоефективш процеси !! обробки.

т

100 80 60 "40 20 0

—«—рН=3 -

—Л— рН=8

"I

10 15 20 25 30 Терм1н вщстоювання, хв

35

40

Рис. 2. Кривi седиментацп часток ферощанщв залiза, оброблених ПАА дозою 5,0 мг/дм3 при рiзних рН (Ст.ф.=0,5 г/дм3).

80

60

40

20

0

0

5

Таким же низькоефективним виявилося i вико-ристання флокулянти Magnafloc 156 з анюнним зарядом (рис. 3). I якщо в першi 15 хв вщстоювання ще спостерiгаeться якась рiзниця, то при подальшому вщстоювант ефективнiсть флокулянта та його доза мало впливають на процес вщстоювання.

ь Б

s

60 -

100 80 60

ц

s

40 20 0

—О—рН=3

-рН=5 — рН=8

10 15 20 25 30 Термш вщстоювання, хв

35

40

середовищi. Однак низька ефективнiсть флокулянпв Bcix типiв не дозволяе вважати проблему освилення низько концентрованих розчитв фероцiанiдiв залiза вирiшеною.

100 80 60

с

s

40

20 -

10 15 20 25 30 Термш вщстоювання, хв

35

40

10 15 20 25 Термш вщстоювання, хв

Рис. 3. Кривi седиментаци часток ферощан^в залiза, оброблених флокулянтом Magnafloc 156 в рiзних дозах (Ст.ф.=0,5 г/дм3, рН 5,7): 1 - 10,0 мг/дм3; 2 - 5,0 мг/дм3;

3 — 2,5 мг/дм3; 4 — без флокулянта.

При цьому залишковi концентрацп ферощашщв залiза в освiтленiй водi навиь вищi, нiж у випадку ви-користання ПАА (табл. 1) i практично не змiнюються при регулюванш рН (рис. 4). Мало впливае рН i на ефектившсть осадження. Якщо в першi 20 хв ще спостерп-аеться якась рiзниця, то при тривалшому вiдстоюваннi уявний об'ем твердо! фази вирiвнюеться для вах значень водневого показника. Таким чином, i флокулянт анюнного типу виявився малоефективним в процесах вщстоювання ферощащщв залiза.

Рис. 5. Кривi седиментаци часток ферощанщв залiза, оброблених флокулянтом Zetag 7648 в рiзних дозах (Ст.ф=0,5 г/дм3, рН 5,7): 1 — 10,0 мг/дм3; 2 — 5,0 мг/дм3; 3 - 2,5 мг/дм3; 4 — без флокулянта.

-о-рН=з

—ù— рН=8

Рис. 4. Кривi седиментаци часток ферощан^в залiза, оброблених флокулянтом МадпаАос 156 дозою 5,0 мг/дм3 при рiзних рН (Ст.ф.=0,5 г/дм3).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

На жаль, надГ! на флокулянт катюнного типу Zetag 7648 також не виправдалися. Як видно з рис. 5 та 6, доза флокулянту практично не впливае на ефектившсть освГтлення, а залишковий уявний об'ем твердо! фази лише на 2 - 3 вщсотки менше, шж при осадженш без використання флокулянту.

Залишковi концентрацп ферощанщДв залiза у вгдстояних розчинах також не зменшуються в пор iвняннi з шшими флокулянтами (табл. 1). Разом з тим, мож-на вiдмiтити, що найменшi залишковi концентрацГ! твердо! фази зафжсоват при використаннГ ПАА в кислому середовишД або Magnafloc 156 в слабколужному

0 5 10 15 20 25 30 35 40

TepMiH вщстоювання, хв

Рис. 6. Кривi седиментаци часток ферощанщв залiза, оброблених флокулянтом Zetag 7648 дозою 5,0 мг/дм3 при рiзних рН (Ст.ф.=0,5 г/дм3).

Аналогiчнi серп досл дав, проведет при концентрацп твердо! фази в 250 та 125 мг/дм3 показали, що ситуащя !з залишковими концентращями фероцiанiдiв тсля вщстоювання лише попршуеться.

4. Висновки

Проведет дослгдження показали, що жоден Гз дослгджених флокулянтГв не забезпечуе необхгдно! ефективностГ осадження часток ферощашщв залГза. Особливо негативним фактором е значт залишковГ концентрацГ! твердо! фази у вщстояних розчинах. Тому вщстоювання, як стадГя технологГчного процесу, не може суттево вплинути на загальну ефектившсть дезактивацГ! води Г не може бути основним процесом роздГлення твердо! та ргдко! фаз. При концентрацГях бГльше 1000 мг/дм3 процес вщстоювання можна вико-ристовувати як стадш попереднього концентрування твердо! фази.

Г 100

? 80

0

0

5

0

0

5

30

35

40

00

80

60

40

20

0

0

5

Литература

1. Химия ферроцианидов [Текст] / И.В.Тананаев, Г.Б.Сейфер, Ю.Я.Кузнецов, А.П.Корольков. - М.: Наука, 1971. - 320 с.

2. Радовенчик Я.В. Обезвоживание осадков ферроцианидов железа [Текст] / Я.В. Радовенчик, В.С. Котлярова // Энерготехнологии и ресурсосбережение. - 2011. - №5. - С. 32 - 35.

-□ □-

Розглянуто проблеми практичног реалiзацiг квалiфiкацiйних випробувань обладнання АЕС Украгни. Запропоновано методологхчну базу для оргатзаци випробувань, що вiдповiдаe нащональнш нормативнш базi та враховуе свШовий досвiд квалфжаци Ключовi слова: АЕС, квалфжацш облад-

нання, випробування

□-□

Рассмотрены проблемы практической реализации квалификационных испытаний оборудования АЭС Украины. Предложеноа методологическая база для организации испытаний, которая соответствует национальной нормативной базе и учитывает мировой опыт квалификации

Ключевые слова: АЭС, квалификация оборудования, испытания

□-□

The problems of practical implementation of proficiency testing equipment plant in Ukraine are considered. A methodological framework for organizing tests, consistent with national regulatory framework and takes into account international experience qualifications is suggested

Keywords: NPP, equipment qualification,

test

-□ □-

УДК 621.384.6

ОСОБЛИВОСТ1 ОРГАШЗАЦП КВАЛ1Ф1КАЦ1ЙНИХ ВИПРОБУВАНЬ ОБЛАДНАННЯ АЕС УКРАТНИ

О.В. Сах н о

Кандидат техшчних наук, асистент* Контактний тел.: 067-877-33-09 E-mail: [email protected]

В. В. Шул ьга

Мапстрант

*Кафедра атомних електростанцт та шженерноТ

теплофiзики

Нацюнальний техшчний ушверситет УкраТни «КП1» пр. Перемоги, 37, м. КиТв, УкраТна, 03056 Контактний тел.: 093-262-18-69, 099-646-08-54 E-mail: [email protected]

1. Вступ

Безпека енергоблоку на АЕС визначаеться, в першу чергу, надГйнГстю Г працездатнГстю обладнання систем безпеки [1], [2]. Вщомо безлГч рГзних процедур, яю використовуються на АЕС для пГдтвердження його працездатностГ (перГодичнГ випробування Г замГна, контроль стану елементш систем, важливих для безпе-ки (СВБ), управлГння старГнням тощо). Використання в рамках одного блоку вах цих процедур з урахуван-ням !х взаемозв'язку - дуже тривалий, громГздкий Г технГчно складний процес, спростити який можна введенням едино! системи квалГфжацГ! технолопчного обладнання.

КвалГфжащя обладнання (далГ - КО) -пГдтвердження Г пГдтримання показникГв Г технГчних характеристик обладнання з метою забезпечення його працездатност в «жорстких» умовах навколишнього середовища та/або при сейсмГчних впливах. Обладнання, квалГфжацш якого встановлена, мае гаранто-вано виконувати покладенГ на нього функцГ! безпеки

у встановлених проектом обсягах з урахуванням мож-ливих у районГ майданчика АЕС впливГв природних явищ, зовнГшнГх техногенних впливГв, а також тепло-вих, механГчних, хГмГчних та Гнших впливГв, якГ вини-кають в результат проектних аварш [3].

НеобхГднГсть проведення КО регламентова-но укра!нською нормативною базою як один з найважливГших напрямГв дГяльностГ щодо забезпечен-ня необхщного рГвня безпеки енергоблоюв АЕС [1], [2],

[4].

У процесГ квалГфГкацГ! паспортнГ характеристики для кожно! конкретно! одиницГ обладнання порГвнюються з квалГфГкацГйними вимогами, тобто умовами експлуатацГ! даного обладнання на АЕС

[5]. У разГ невГдповщноси обладнання вважаеться неквалГфГкованим, Г для гарантГ! безпечно! роботи АЕС пГдлягае замГнГ.

Однак квалГфГкацГя може бути не встановле-на з причин, не пов'язаних з характеристиками обладнання. Тобто, обладнання також вважаеться не квалГфжованим у разГ, якщо:

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.