CH650231A5 - Verfahren zur reinigung von radioaktiv kontaminierten abwaessern. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von radioaktiv kontaminierten Abwässern aus dem Wasserkreislauf von Kernkraftwerksanlagen und anderen Anlagen, in denen radioaktive Stoffe verarbeitet werden, wobei das Wasser vorgereinigt und dann unter Verwendung von Aktivkohle, KMnÛ4, MnSÛ4 und CaCCb in mehreren Stufen behandelt wird.

Bisher war es üblich, das Abwasser nach der Vorreinigung mit Anschwemmfiltern oder auch Ausfällungseinrichtungen zur eigentlichen Reinigung einem Verdampfer sowie einem Mischbettfilter zuzuführen. Die Vorreinigung über Anschwemmfilter und Ausfällungseinrichtungen erfasst jedoch nur einen Teil von Tensiden und Detergentien sowie Ölen und Fetten, die in solchen Abwassern vorhanden sein können, so dass den Mischbettfiltern die Aufgabe zufiel, den grössten Teil dieser Stoffe aus dem Abwasser herauszuholen. Durch diesen Vorgang werden jedoch die Mischbettfilter unregenerierbar verbraucht, so dass sie zum Abfall gegeben werden müssen.

Es stellte sich daher die Aufgabe, ein Ausfällungsmittel zu finden, das diese Stoffe möglichst vollkommen aus dem Abwasser herausholt und die nachgeschalteten Mischbettfilter nach ihrer Erschöpfung wieder regenerierbar und damit verwendbar macht. Dabei werden die in der Trinkwasseraufbereitung, zum Beispiel nach der französischen Zusatzpatentschrift 5752 bekannten Mittel KMnC>4, MnSCh und CaCCb sowie Aktivkohle eingesetzt, die dort Krankheitserreger beseitigen sollen. Ähnliche Chemikalien sind auch in der belgischen Patentschrift 859 028 genannt. Sie werden dort in einzelnen Stufen benutzt, wobei radioaktive Elemente durch zusätzliche anorganische Adsorbentien gebunden werden.

Die Lösung der vorgenannten Aufgabe besteht erfindungs-gemäss darin, dass tensid- und detergentienhaltige Abwässer in einem Behälter mit Hilfe von Schwefelsäure auf einen pH-Wert von 2,5 bis 3 eingestellt werden, dass die Abwässer danach mit fein verteilter Aktivkohle, KMnC>4, MnSCb und CaCC>3 gleichzeitig versetzt und mechanisch oder mit eingeblasener Luft für die Dauer einiger Minuten durchmischt werden, dass dann der pH-Wert auf 8,5 bis 9 angehoben wird, dass die Abwässer erneut für einige Minuten gemischt werden, dass die Abwässer dann einige Stunden stehen gelassen werden, so dass sich der sich bildende Schlamm absetzt, dass der Schlamm der Abfallbeseitigung zugeführt wird und dass das überstehende Wasser über Verdampfer und Mischbettfilter in den Wasserkreislauf der Anlage zurückgeführt wird.

Bei der Erfindung werden nach der Säuerung mit Hilfe von Schwefelsäure durch die gleichzeitige Zugabe der verschiedenen Fällmittel und der Aktivkohle alle Verunreinigungen gleichzeitig gebunden und ausgefällt. Es bildet sich ein homogener Schlamm, der in einem Arbeitsgang beseitigt werden kann. Das überstehende Wasser wird dann einer weiteren Aufbereitung unterzogen, die darin besteht, dass dieses Wasser einem Verdampfer zugeführt wird und das Destillat desselben einem Mischbettfilter, so dass das dieses verlassende Filtrat dem Kreislauf wieder zugeführt werden kann.

In langen Versuchreihen hat sich die im Patentanspruch 1 erwähnte Kombination von vier Fällungsmitteln als optimal herausgebildet, wobei als Anhalt für den mengenmässigen Einsatz die in dem Anspruch 2 zum Ausdruck gebrachte Rezeptur für eine bestimmte Waschwasserzusammensetzung dienen möge.

In der beiliegenden Figur ist schematisch und als Ausführungsbeispiel der Ablauf des Reinigungsverfahrens zusammengestellt: das Abwasser 1 wird zunächst in einen Sammelbehälter 2 gegeben, der beispielsweise mit einer Rühreinrichtung 3 oder auch mit einer Lufteinblaseeinrichtung 4 versehen ist. Anschliessend wird fein verteilte Aktivkohle, KMnCb, MnSCU und CaCCb in den Sammelbehälter 2 entsprechend der darin befindlichen Abwassermenge eingegeben und einige Minuten durchgemischt. Vorher wurde das Abwasser mit Hilfe von Schwefelsäure auf einen pH-Wert von 2,5-3 eingestellt.

Nach diesem Mischvorgang wird der pH-Wert durch an sich bekannte Mittel wie zum Beispiel Ammoniak oder Natronlauge auf 8,5-9 angehoben und erneut für einige Minuten mechanisch oder durch Lufteinblasen gemischt. Der dabei sich bildende Schlamm setzt sich langsam auf den Boden des Sammelbehälters ab, dieser Vorgang dauert einige Stunden. Anschliessend wird der Schlamm 5 zur Abfallbeseitigung 6 abgezogen und das überstehende Wasser 7 in den Verdampfer 8 überführt. Das aus diesem entweichende Destillat 9 wird dann in einem Mischbettfilter 10 weiter gereinigt und das Filtrat in den Kreislauf 11 zurückgeführt. Der im Verdampfer 8 verbleibende Sumpf 12 wird ebenfalls der Abfallbeseitigung 6 zugeführt.

Zur besseren Veranschaulichung der Wirkungsweise dieses Verfahrens sei erwähnt, dass das im Anspruch 2 erwähnte Waschwasser bei seiner Überleitung in den Verdampfer nur noch 0,6 mg/1 kationenaktive Tenside, 1,0 mg/1 anionen-aktive Tenside und weniger als 1 mg/1 neutrale Tenside, Öle und Fette aufwies.

Nicht unerwähnt soll bleiben, dass es zweckmässig ist, dem Waschwasser handelsübliche Antischaummittel zuzusetzen, da sonst die Mischvorgänge erheblich behindert werden könnten.

Versuche mit sehr verschiedenen Tensidgehalten in Wasch5

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wässern von Kernenergieanlagen haben durchwegs einen Wirkungsgrad von wesentlich über 80% ergeben. Dabei konnten die Filtrate aus dem Mischbettfilter nicht nur in den Kreislauf zurückgegeben, sondern auch dem normalen Abwasser zugeführt werden, da sie die dafür gültigen abwasserrechtlichen Grenzwerte noch nicht erreichten.

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Abschliessend sei erwähnt, dass es selbstverständlich möglich ist, für ständig etwa gleiche Tensidgehalte aufweisende Abwässer durch einige Versuche die optimale mengen-mässige Kombination der im Anspruch 1 genannten Stoffe 5 zu ermitteln und damit dieses Verfahren auch hinsichtlich seiner Wirtschaftlichkeit zu optimieren.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

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1. Verfahren zur Reinigung von radioaktiv kontaminierten Abwässern aus dem Wasserkreislauf von Kernkraftwerksanlagen und anderen Anlagen, in denen radioaktive Stoffe verarbeitet werden, wobei das Wasser vorgereinigt und dann unter Verwendung von Aktivkohle, KMnO-i, MnSC>4 und CaC03 in mehreren Stufen behandelt wird, dadurch gekennzeichnet,

- dass tensid- und detergentienhaltige Abwässer in einem Behälter mit Hilfe von Schwefelsäure auf einen pH-Wert von 2,5 bis 3 eingestellt werden,

- dass die Abwässer danach mit fein verteilter Aktivkohle, KMn04, MnSC>4 und CaCCb gleichzeitig versetzt und mechanisch oder mit eingeblasener Luft für die Dauer einiger Minuten durchmischt werden,

- dass dann der pH-Wert auf 8,5 bis 9 angehoben wird,

- dass die Abwässer erneut für einige Minuten gemischt werden,

- dass die Abwässer dann einige Stunden stehen gelassen werden, so dass sich der sich bildende Schlamm absetzt,

- dass der Schlamm als radioaktiver Abfall beseitigt wird und

- dass das überstehende Wasser über Verdampfer und Mischbettfilter in den Wasserkreislauf der Anlage zurückgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einem das Abwasser bildenden Waschwasser mit einem Gehalt von ca. 10 mg/1 kationenaktiven, ca. 5 mg/1 anionen-aktiven und ca. 50 mg/1 neutralen Tensiden, Ölen und Fetten zur Ausfällung 100 mg/1 Aktivkohle, 50 mg/1 KMnCb,

50 mg/1 MnSC>4 und 50 mg/1 CaCCb zugesetzt werden.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Waschwasser Antischaummittel zugesetzt werden.