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前言1

绪论2

第一章放射性废水的来源和性质4

1．放射性废水的分类4

2．放射性废水的来源和性质5

2.1 铀矿的开采和水冶废水5

2.2 铀的精制和核燃料制造废水8

2.3 反应堆运行废水8

2.3.1 直流冷却系统8

2.3.2 循环冷却系统11

2.4 出堆核燃料的冷却贮存池废水17

2.5 反应堆燃料的后处理废液18

2.5.1 核燃料脱壳废液18

2.5.2 核燃料后处理废液20

2.6 生产放射性同位素产生的废水33

2.7 放射性同位素应用产生的废水33

2.8 其它工业中的放射性废水36

3．放射性废水的危害36

第二章放射性废水的化学处理42

1．凝聚沉淀的原理、方法及其净化机理42

1.1 凝聚沉淀原理42

1.2 絮凝方法43

1.2.1 铝盐絮凝沉淀43

1.2.2 铁盐絮凝沉淀52

1.2.3 石灰-苏打软化法55

1.2.4 磷酸盐沉淀法59

1.2.5 锰盐絮凝沉淀法65

1.2.6 丹宁酸絮凝沉淀法66

1.2.7 特殊的化学沉淀方法67

1.3 复合或多级化学处理方法72

1.4 助凝73

1.4.1 粘土74

1.4.2 活性二氧化硅74

1.4.3 高分子电解质75

1.5 洗涤剂对凝聚的影响及其去除方法76

2．化学沉淀的预氧化处理77

2.1 预氯化78

2.2 臭氧氧化78

2.3 高锰酸钾氧化78

2.4 过硫酸氢钾氧化78

3.1.1 工作原理79

3.1.2 工作和控制因素79

3．絮凝沉淀设备79

3.1 普通沉淀池79

2.5 生物氧化79

3.2 污泥层接触澄清池80

3.2.1 工作原理80

3.2.2 设备型式80

3.2.3 工作和控制因素88

3.3 污泥排除89

4．澄清水的过滤设备89

4.1 砂滤池89

4.2 预涂层压滤器90

4.3 微孔元件组合过滤器90

5．进一步处理90

6.1 污泥的日光蒸发浓缩91

6.1.1 日光蒸发设备91

6．化学沉淀污泥的脱水浓缩91

6.1.2 设计参数92

6.1.3 操作方法92

6.2 污泥的过滤浓缩93

6.2.1 污泥的自然过滤93

6.2.2 污泥的压力过滤94

6.2.3 污泥的真空过滤96

6.3 冻结-融化-过滤方法98

6.3.1 冻结-融化-自然过滤99

6.3.2 冻结-融化-真空过滤100

6.3.3 冻结-融化-离心过滤101

7．放射性废水化学处理实例102

7.1 某厂Pm147放射性废水处理设备102

7.2 马德里核研究所的半生产性废水处理设备103

7.3 埃及原子能研究所的废水处理设备104

7.4 西德卡尔斯鲁厄核研究中心低水平废水化学处理设备105

7.5 放射性粪便污水的化学氧化处理设备106

7.6 法国卡达拉希核研究中心洗衣坊废水处理设备107

7.7 日本放射医学综合研究所低水平β、γ放射性废水处理设备109

7.8 美国洛斯阿拉莫斯科学研究所α放射性废水化学处理设备110

第三章放射性废水的离子交换处理117

1．离子交换法去除水中放射性的原理117

1.1 离子交换平衡118

1.1.1 单种竞争离子体系119

1.1.2 多种竞争离子体系119

1.2 溶胀平衡121

1.3 交换动力学122

1.4.2 离子交换柱操作123

1.4.1 间歇式操作123

1.4 用离子交换法处理放射性废水的方式123

1.4.3 离子交换柱流出曲线的计算公式126

2．离子交换剂的发展历史131

3．放射性废水处理用的有机离子交换剂132

3.1 离子交换树脂132

3.1.1 离子交换树脂的合成与构造132

3.1.2 离子交换树脂处理放射性废水的性能139

3.2 其它有机离子交换剂145

3.2.1 概述145

3.2.2 磺化沥青146

4．无机离子交换剂151

4.1 粘土矿151

4.1.1 粘土矿的结构及其离子交换性质151

4.1.2 蛭石的结构及其离子交换性质155

4.1.3 用粘土矿处理放射性废水的方式158

4.1.4 粘土矿从水中除去放射性核素的机理159

4.2 沸石164

4.2.1 沸石的构造及其离子交换性质164

4.2.2 斜发沸石167

4.2.3 凝灰岩170

4.2.4 合成沸石172

4.2.5 HG-71型除放射性净水剂的研制173

4.3 不溶的氧化物、水合氧化物和氢氧化物180

4.3.1 概述180

4.3.2 锰矿砂181

4.4 不溶的磷酸盐184

4.4.1 磷盐岩184

4.4.2 磷酸锆185

5.1 所有的离子交换剂应用的局限性187

5.2 使用天然有机离子交换剂的局限性187

5．离子交换剂应用的局限性187

5.3 使用天然无机离子交换剂的局限性188

5.4 使用合成的有机离子交换剂的局限性188

5.5 使用合成的无机离子交换剂的局限性189

5.5.1 合成沸石的局限性189

5.5.2 磷酸锆等无机化合物交换剂的局限性189

5.6 应用离子交换膜的局限性189

6．放射性废水的离子交换处理技术190

6.1 概述190

6.2 用离子交换法处理放射性废水的方式190

6.3 用离子交换法处理反应堆水的设计193

6.4 用离子交换法处理实验室和工厂废水的设计200

6.5 屏蔽要求204

7.1.1 反应堆冷却水处理系统206

7．放射性废水的离子交换处理装置实例206

7.1 用离子交换法处理反应堆水的实际经验206

7.1.2 出堆废燃料贮存池水的处理207

7.2 工厂和实验室产生的一般放射性废水的处理经验212

7.2.1 某厂含镭夜光粉废水的石灰沉淀-锰砂过滤法处理系统212

7.2.2 英国哈威尔原子能研究所的离子交换处理系统214

7.2.3 美国爱达荷化学加工厂的蒸发器冷凝水的离子交换系统218

7.2.4 美国汉福特冷凝水的离子交换系统219

7.2.5 美国萨凡那河工厂处理冷凝水的离子交换装置219

7.2.6 苏联放射性废水试验性处理厂的离子交换系统220

7.2.7 西德哈恩-梅特涅尔核研究所的放射性废水离子交换处理设备227

7.2.8 比利时莫尔核研究中心的离子交换处理设备228

7.2.9 荷兰彼特恩反应堆中心的离子交换处理设备229

7.2.10 西德卡尔斯鲁厄核研究中心的离子交换处理设备229

7.2.11 欧洲联合核研究中心的离子交换处理设备230

第四章放射性废水的蒸发浓缩处理238

1．放射性废水蒸发浓缩的工作原理238

1.1 去污因数238

1.2 浓缩倍数239

1.3 蒸发设备工作的主要影响因素240

1.3.1 腐蚀240

1.3.2 泡沫240

1.3.3 结垢240

1.3.4 爆炸的危险性240

1.4 蒸发法的适用范围240

2．蒸发器的类型241

2.1 釜式蒸发器241

2.2 自然循环蒸发器243

2.2.1 横管式蒸发器243

2.2.2 竖管式蒸发器244

2.2.3 带有外部加热器（热虹吸管）的蒸发器245

2.3 强制循环蒸发器245

2.4 蒸汽压缩蒸发器246

2.4.1 机械压缩式蒸发器247

2.4.2 蒸汽射流压缩式蒸发器247

2.5 多效蒸发器247

2.6 擦膜式蒸发器248

2.7 降膜式蒸发器249

2.8 升膜式蒸发器250

2.9 急骤蒸发器（闪蒸器）251

2.10 池内蒸发器252

2.10.1 池内热空气喷射蒸发器252

2.10.2 浸入式电热蒸发器252

2.11 空气脉动蒸发器253

2.12 红外线蒸发器254

2.13 干燥釜257

3．蒸发器中的传热259

3.1 传热表面积259

3.2 温差259

3.3 传热系数259

3.3.1 蒸汽冷凝水膜260

3.3.2 加热管本身的热阻260

3.3.3 液体膜的热阻260

4．蒸发器的辅助设备与控制仪表260

4.1 雾末分离器261

4.2 冷凝器261

4.3 预热器261

4.4 蒸发器的控制仪器261

5.1 pH值调节262

5．废液蒸发浓缩的预处理及其与其它方法的配合使用262

5.2 过滤263

5.3 用活性炭处理263

5.4 蒸发法与其它方法的配合使用263

6．蒸发器的操作方法263

6.1 潜管式蒸发器的操作方法263

6.2 膜式蒸发器的操作方法264

7．蒸发器运行中的主要问题及其解决办法265

7.1 雾末265

7.1.1 雾末形成的机理265

7.1.2 雾末分离器的型式267

7.1.3 各种类型蒸发器的去污因数270

7.1.4 各种辅助设备的去污因数274

7.2.1 起沫及其稳定性的原因276

7.2.2 防止和抑制起沫的方法276

7.2 起沫276

7.3 结垢278

7.3.1 结垢的成因278

7.3.2 结垢对传热系数的影响279

7.3.3 防止结垢的方法280

7.3.4 去垢方法281

7.4 腐蚀282

7.5 有机物和易爆物的去除282

7.6 临界安全的考虑283

7.7 辐射防护与去污染283

8．蒸发器冷凝液和浓缩液的排除284

8.1 冷凝液的排除284

8.2 浓缩液的排除284

9．各种类型蒸发器的优缺点285

10.1 瑞典斯图兹维克研究所的蒸发设备286

10．放射性废水蒸发装置实例286

10.2 丹麦里索原子能研究所的低水平废水蒸发设备287

1O.2.1 蒸发系统及单元设备介绍287

10.2.2 运行经验289

1O.3 西德卡尔斯鲁厄核研究中心的废水蒸发设备290

10.3.1 蒸发处理系统290

10.3.2 蒸发器290

1O.3.3 运行经验291

10.4 法国丰太尼奥罗斯核研究中心的中、低水平废水的蒸发处理系统292

10.4.1 废水的成分和性质292

1O.4.2 低水平放射性废水的处理293

1O.4.3 中水平放射性废水（O.1 一10居里／米3）的处理294

10.5 美国国立反应堆实验站的废水连续蒸发系统294

10.6 苏联反应堆研究所的多级蒸发器295

10.7 英国从废液中回收硝酸的蒸发系统298