автореферат диссертации по строительству, 05.23.04, диссертация на тему:Разработка технологии комплексной очистки жидких радиоактивных отходов

На правах рукописи

Ларионов Сергей Юрьевич

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ КОМПЛЕКСНОЙ ОЧИСТКИ ЖИДКИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ

05.23.04. - Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 7 ОКТ 2011

Москва-2011

4858261

Работа выполнена в ОАО «Всероссийский научно-исследовательский институт неорганических материалов им. А. А. Бочвара»

Научный руководитель:

доктор технических наук, старший научный сотрудник Рябчиков Борис Евгеньевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Первое Алексей Германович

доктор химических наук, старший научный сотрудник Милютин Виталий Витальевич

Ведущая организация ГУП МосНПО «Радон»

Защита состоится //_ 2011 г. в № часов на заседании диссертационного совета Д 212.138.10. при ФГБОУ ВПО «Московский государственный строительный университет» по адресу: 129337 г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26, аудитория —

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Московский государственный строительный университет».

Автореферат разослан /2- октября 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета ' ' Орлов В.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время наметились тенденции роста доли атомной энергетики в общем энергобалансе страны. По различным оценкам в настоящее время она составляет 15-17%. К 2030 г. планируется довести эту составляющую до 25%.

Радиоактивные отходы образуются при эксплуатации ядерных реакторов различных типов, на всех стадиях ядерного топливного цикла. Кроме того, остаются проблемы отходов, накопленных за весь период существования атомной отрасли. Они также требуют безотлагательного решения. Строительство и ввод в эксплуатацию новых энергоблоков неизбежно приведет к образованию новых объемов радиоактивных отходов.

Большую долю РАО составляют жидкие радиоактивные отходы (ЖРО) среднего и низкого уровня активности. Для их обезвреживания на многих предприятиях атомной промышленности используются технологические схемы и сооружения, разработанные от 20 до 50 лет назад. Во многих случаях оборудование и материалы устарели морально и физически. При этом нормы на сброс радионуклидов в окружающую среду постоянно ужесточаются. В тоже время, появились современные сорбционные материалы, новое технологическое оборудование, системы управления, позволяющие существенно улучшить существующие схемы очистки ЖРО и создающие предпосылки для разработки новых аппаратурно-технологических схем.

Изменившиеся условия дают возможность для поиска и создания принципиально новой аппаратурно-технологической схемы очистки ЖРО, которая обеспечивая необходимую степень очистки, позволяла бы получать конечные отходы минимального объема при сокращении затрат на переработку, транспортировку и захоронение РАО.

Все экспериментальные работы по теме диссертации проводились на Московской станции переработки жидких радиоактивных отходов.

Целью данной работы являлся поиск и отработка новых технологических приемов, методов, реагентов, сорбентов, оборудования, которые обеспечивают решение задачи повышение эффективности и экономичности переработки жидких радиоактивных отходов.

Объект исследования - жидкие радиоактивные отходы низкого уровня активности, поступающие на Московскую станцию переработки ЖРО.

Предмет исследования - процессы очистки ЖРО сложного радионуклидного состава.

Задачи исследований. В ходе работы были решены следующие задачи:

- проведен анализ существующих методов очистки ЖРО;

- проделаны эксперименты по очистке ЖРО в лабораторных условиях различными методами;

- испытан ряд селективных сорбентов предлагаемых различными производителями;

- показано, что для очистки ЖРО сложного радионуклидного состава необходима комбинация различных методов очистки;

- разработана новая технологическая схема очистки ЖРО и проверена на отходах, поступающих на МСП;

- произведена разработка оборудования и создана опытно-промышленная установка комплексной очистки ЖРО;

- проведены испытания разработанных технологических процессов и инженерно-конструкторских решений в производственных условиях.

Научная новизна. Научная новизна состоит в исследовании и сравнении в условиях реального производства различных селективных сорбентов; создании конструкций высокоэффективных аппаратов для осуществления процессов осаждения, фильтрации, противоточного ионного

обмена, разработке новой аппаратурно-технологической схемы очистки жидких радиоактивных отходов с использованием наиболее современного оборудования, материалов и систем управления.

При этом:

- научно обоснован новый способ очистки ЖРО от а - излучающих радионуклидов и '"Сэ, основанный на применении ферроцианидного осаждения с использованием избыточных концентраций ионов железа с последующим их окислением и фильтрацией осадка на специальной каталитической загрузке;

- исследован и оптимизиполян процесс ферроцианидного осаждения путем использования высокоточной дозирующей техники, разработаны эффективные аппараты смешения реагентов;

- предложен способ противоточной регенерации ионообменного фильтра, позволяющий получать регенерат минимального объема без использования емкостного оборудования;

Научная новизна результатов работы подтверждена патентами Российской Федерации №2254627, №55357, №55359, №56216.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается сходимостью расчётных и экспериментальных результатов, применением стандартных методик измерения с использованием оборудования и измерительной аппаратуры, обеспечивающих достаточную точность полученных данных, а также последующей обработкой результатов исследований.

Практическая значимость и реализация результатов работы:

- разработана новая технологическая схема очистки ЖРО;

- разработаны методы интенсификации процессов ферроцианидного осаждения и конструкции аппаратов для его осуществления;

- создана опытно-промышленная установка очистки ЖРО;

- переработано более 8000 м3 реальных ЖРО, поступающих на Московскую станцию переработки;

проведены испытания селективных сорбентов различных производителей, показана возможность глубокой очистки ЖРО МСП от шСб способом селективной сорбции;

- создана опытно-промышленная установка доочистки ЖРО от 137Сэ;

Научные положения, выносимые на защиту:

- обоснование аппаратурно-технологической схемы комплексной очистки ЖРО;

- способ коагулядионно-сорбционной очистки ЖРО;

- предлагаемые конструктивные решения узла дозирования и смешения реагентов;

- способ регенерации ионообменного противоточного фильтра с фракционированием регенерата.

Апробация работы. Материалы, изложенные в диссертационной работе докладывались и обсуждались на 20 Бочваровском конкурсе молодых ученых и специалистов (Москва, ВНИИНМ, 2001 г.); на 22 Бочваровском конкурсе (Москва, ВНИИНМ, 2003 г.); Московском семинаре по радиохимии (Москва, ГЕОХИ РАН, 2005 г.); 2 Российской научной конференции «Материалы ядерной техники» (Краснодарский край, г. Туапсе, б/о "Агой", ВНИИНМ, 2005 г.); 5 Российской конференции по радиохимии «Радиохимия-2006» (Московская обл. г. Дубна, ОИЯИ, 2006 г.); 6 Российской конференции по радиохимии «Радиохимия-2009» (Московская обл. г. Дубна, ОИЯИ, 2009 г.); Научно-технической конференции «Обращение с жидкими радиоактивными отходами низкого и среднего уровня активности» посвященной 50-летию Московской станции переработки (Москва, ВНИИНМ, 2009 г.); Всероссийской Научно-технической конференции «Мембраны 2010» (Москва 2010).

Публикации. Материалы по теме диссертации представлены в 17 опубликованных работах, в том числе патенте РФ на изобретение и 3 патентах РФ на полезную модель.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, основных выводов, списка литературы, содержащего 136 наименований и 4 приложений. Работа изложена на 174 страницах, содержит 34 рисунка и 23 таблицы в тексте. Приложения на 15 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность научно-технической проблемы создания новой аппаратурно-технологической схемы очистки ЖРО.

Г""М'1/-МЛ>СТт771-ПГ\ГЭОТЛ.Т ттоттг. т* лгилоичо о о ттаит* т.глптт^ттлооит.тт»

направленные на ее достижение, отмечены научная новизна и практическая значимость.

В первой главе рассмотрены существующие методы очистки жидких радиоактивных отходов, а также их аппаратурное оформление. Показано, что каждый существующий метод позволяют очищать ЖРО лишь от отдельных групп радионуклидов, и очистку ЖРО сложного радионуклидного состава возможно осуществлять лишь комбинацией методов.

На основе проведенного анализа научно-технической информации показано, что при выборе технологии очистки низкоактивных отходов, содержащих различные а-, (3-, у- излучающие радионуклиды целесообразно провести исследования по селективному выделению радионуклидов осадительным и фильтрационным методами, а также проверить возможность применения современных технологий ионного обмена для переработки ЖРО.

Вторая глава посвящена исследованиям различных методов очистки ЖРО. На основании выводов из литературного обзора были проведены работы по исследованиям различных методов очистки на растворах, поступающих на Московскую станцию переработки ЖРО. Целью данных работ являлся поиск методов, позволяющих эффективно очищать ЖРО низкого уровня активности и при этом максимально сократить количество вторичных отходов. Поскольку, как было отмечено выше, ЖРО сложного

состава нельзя очистить каким-либо одним методом, был осуществлен комплексный подход к разработке технологии очистки.

В качестве объекта исследований использовались жидкие радиоактивные отходы низкого уровня активности, поступающие на Московскую станцию переработки ЖРО. По химическому составу они близки к воде Московского водопровода (рН-7,4; Са2+-3,0 мг-экв/л; М§2+-0,85 мг-экв/л; №+-1,9 мг-экв/л; СГ-0,8 мг-экв/л; 8042"-0,7 мг-экв/л; НС03"—3,5 мг-экв/л; N03"—0,7 мг-экв/л). Они могут содержать самый разный набор радионуклидов, в основном '"Сб, 908г, й0Со, 239Ри и 241Ат, в изменяющемся рллтиптгтрими Т~гнаЛидт^ТЖ лллтооо пллтч»ттлглттп»хл "МГПГЛ ^

V * а. 1.иии УЛЛЛ 1ХЭ^ДСЛШ ПП/ХЧС,

В таблице 1 показана эффективность ферроцианидного осаждения при очистке от радионуклидов цезия.

Таблица 1. Зависимость степени очистки от введенного катиона тяжелого металла.

№ Наименование ферроцианида металла Объемная активность радионуклидов, Бк/л

и7С* [_ биСо

А Коч А К0Ч А К,,

Исходный р-р 23310 - 70 629

1 Ферроцианид цинка 407 52,5 26 2,7 481 1,3

2 Ферроцианид никеля 96 242 13,7 5,1 248^ 2,5

3 Ферроцианид меди 814 28,6 27 2,6 215 2,9

4 Ферроцианид железа 52 450 6,3 ид 292 2,1

Проведены испытания ряда производимых в России селективных сорбентов. Сделан вывод, что при использовании указанных на Рис. 1а сорбентов необходимая степень очистки по ш,137Сз в соответствии с НРБ-99 вполне достижима.

При разовом использовании сорбента объем твердых отходов, поступающих на захоронение, будет составлять менее 0,01% от объема очищенных отходов. Главным критерием данного процесса становится экономическая эффективность и возможность создания легко транспортируемого контейнера с отработанным сорбционным материалом, отвечающего требованиям радиационной безопасности. Нами предложена собственная конструкция фильтра-контейнера.

Что касается очистки 908г на селективных сорбентах, то из проверенных материалов ни один не показал удовлетворительных результатов. Их цикл фильтрации не превышал фильтроцикл ионообменной смолы КУ-2-8 в натриевой форме (Рис. 16).

Нами созданы две полупромышленные установки, которые позволяют полностью решить проблему доочистки сбросных фильтратов МСП от 137Сб в рамках существующей технологии. Предпосылкой для создания полупромышленных установок стали результаты исследования сорбентов, описанные в предыдущем разделе. Использовались сорбенты РР ДВО РАН и НЖС. Всего было переработано более 1000 м3 стоков с исходной концентрацией шСб- 33 - 48 Бк/л. Концентрация ,37Сэ на выходе из установки не превышала 8 Бк/л, что является пределом обнаружения использовавшегося у-спектрометра. По результатам проведенных работ совместно с ГСПИ разработано техническое задание на создание в рамках реконструкции МСП узла доочистки ЖРО от '"Сб.

Базируясь на проведенных сравнительных исследованиях различных вариантов, осадительных и ионообменных технологий разработаны принципы подхода к созданию новой технологии очистки ЖРО МСП применительно к существующим в настоящее время условиям.

Разрабатываемая технологическая схема должна обеспечить высокую эффективность очистки ЖРО, поступающих на МСП от типичных радионуклидов при минимальном объеме отходов. Очистку от а-излучающих радионуклидов целесообразно проводить методом коагуляции-осаждения, а очистку от |37Сз можно осуществлять методами

гКрТЛ-ППТТТТЯиТ* 7ТиГЧТГЛ ППОЧГТТСЧЛХа 1ЯТТ1Ж Г*е>Т1&1ГГТХТ2ЫГ\ТЛ Г*Г\Г\&П1Л1Я ТТгта ГЛОТТТОЦТДСТ

поставленных задач принято ферроцианидное осаждение, так как оно позволяет очистить раствор как от а - излучающих радионуклидов, находящихся в виде взвесей, коллоидов или ассоциированных с ними, так и от ш,шСз. Эффективность очистки от последнего определяется режимами осаждения и фильтрации. Одновременно удаляются и тяжелые металлы, которые могут присутствовать в ЖРО, а их сброс ограничен ПДК.

Извлечение 908г производится ионным обменом по схеме умягчения на катионите. Для удаления анионов, имеющих ограничение на сброс (нитраты) используется ионообменная очистка на анионите в С1 - форме.

На основании анализа и исследований вышеизложенных методов разработана, изготовлена и смонтирована пилотная установка производительностью до 0,5 м3/ч на основе принципиально новой технологической схемы комплексной очистки ЖРО МСП от схДу-радионуклидов (Рис.2).

Рис. 2. Принципиальная схема очистки }КРО по предлагаемой технологии.

Она включает в себя отдельные узлы:

- высокоточной дозировки реагентов;

- коагуляции и соосаждения с использованием ферроцианидов для

137

удаления С я и сс-радионуклидов;

- механической фильтрации на полуавтоматическом фильтре с каталитической загрузкой на основе диоксида марганца;

- ионного обмена на катионите и анионите для удаления 908г и радионуклидов в анионной форме.

Проверка новых технических и технологических решений производилась при очистке реальных ЖРО МСП.

Для проведения процесса осаждения использовались следующие реагенты: 1. Ферроцианид калия К4|Те(СК)6]; 2. Сернокислый никель N¡804; 3 - Сернокислое железо Ре804.

В процессе испытаний было переработано 9200 л. Содержание 137Сз в исходных растворах доходило до 1700 Бк/л, а в фильтрате не превышало 10 Бк/л. Содержание стронция в было близко к УВ по НРБ-99. Активность а-излучающих радионуклидов доходила до 85 Бк/л. В фильтрате они не обнаруживались.

Рис.3 Соотношение активности основных радионуклидов к исходном растворе, фильтрате, регенерате и шламе при испытаниях пилотной установки очистки ЖРО (логарифмический масштаб) Данные по содержанию основных радионуклидов в исходном растворе, фильтрате, регенерате и шламе представлены на рис.3.

Был изучен процесс ферроцианидного осаждения и определены его оптимальные параметры рис.4,5.

Показано, что для оптимизации процесса целесообразно осаждения уменьшить дозу ферроцианида калия до 10 мг/л, при дозе Ре804 - 50 мг/л; рН раствора следует поддерживать в диапазоне 7,5 -8,0.

Кеч, СБ;

I

1 3 5 10 15 25 35 45 55 Доза .К4ГРв(Сй)65, мг/л

Рис.4 Зависимость коэффициента Рис.5 Зависимость коэффициента очистки по ь7Сз от дозы очистки 137Сб от рН раствора ферроцианида

Анализ полученных данных показывает что предлагаемая технология обеспечивает стабильные высокие результаты по очистке ЖРО от ос-радионуклидов, '"Сэ а также целого ряда прочих радионуклидов. Активность всех присутствующих радионуклидов в сбросном растворе была ниже 10УВ по ОСПОРБ-99. Кроме того, данная технология позволяет отказаться от использования кислоты и щелочи (применяемых при ионообменном обессоливании) и всего оборудования связанного с их применением. Коэффициент концентрирования отходов увеличился с 30 в существующей технологии до 60 в предлагаемой. Он может быть еще выше в случае использования отстойника со шламоуплотнителем и бака — декантатора (в данной работе влажность удаляемого шлама была около 99% а возможно ее снижение до 95-97%), а также за счет применения специально оборудованных фильтров с противоточной регенерацией, позволяющих снизить количество регенерата.

В третьей главе описаны основные этапы создания экспериментальной установки комплексной очистки ЖРО и представлены результаты ее испытаний.

На основании работ, выполненных на пилотной установке реагентно-сорбционной комплексной очистки ЖРО, разработана усовершенствованная аппаратурно-технологическая схема установки с использованием современного оборудования, которое обеспечивает полностью автоматизированную работу с получением минимального объема отходов (Рис. 6). Принципиальная схема экспериментальной установки близка к описанной выше. Основное отличие состоит в типе и размерности примененного оборудования, а также в применении схемы автоматического управления установкой.

Рис. 6 Схема экспериментальной установки очистки ЖРО на МСП Емкости: Е1,Е2- для реагентов; ЕЗ,Е4- смесители; Е5- хлопьеобразования; Е6- очищенного раствора; Е7- солерастворитель; Фильтры: Ф1- механический; Ф2- противоточный ионообменный с катионитом -К и аиионитом -А; Насосы: Н1- питающий; Н2,НЗ- дозаторы; Н4- промывной; Н5- солевой; Н6-

откачивающий;

Основные технологические характеристики установки Режим работы - непрерывный, круглосуточный с автоматическим управлением процессами и ручным приготовлением реагентов. Производительность:

- номинальная - 2 м3/'ч; - максимальная - 5 м3/ч; - суточная - 50/120 м3;

Эксперименты но очистке ЖРО проводились с февраля 2002 г. по декабрь 2003 г. В качестве растворов, подвергающихся очистке, были использованы ЖРО, поступающие на Московскую станцию переработки их состав приведен на рисунках.

Из приемных емкостей ЖРО с помощью насоса Н1 подавались на узел коагуляции. Подача реагентов осуществлялась насосами-дозаторами Н2 и НЗ

в напорный трубопровод, где последовательно происходило их смешение с исходным раствором в промежуточных смесительных емкостях ЕЗ и Е4. Насосы-дозаторы работали в режиме пропорционального дозирования. При прохождении каждого 1 литра ЖРО через счетчик Сч1, он дает импульсный сигнал на насосы дозаторы и они вводят в поток заданный объем реагента. В смесителе Е5 происходит предварительное хлопьеобразование. В вертикальном отстойнике Е4 происходит коагуляция и образование осадка ферроцианидов при котором из раствора извлекаются Cs137, ос-радионуклиды, а также до 30% Sr90.

Поскольку R ГтбТТ.ПЯГЯРМПи XPVWO noppil/f Р^птлптлтллтггча *х* тт о /л ттглоттглч ' отт* ст -п избытке, после коагуляции в растворе наряду с микровзвесью ферроцианидов присутствует некоторое количество двухвалентного железа, то для его полного окисления предусмотрена обработка стоков воздухом перед подачей на фильтр.

После вертикального отстойника Е4 осветленная вода самотеком поступала на фильтр с каталитической загрузкой Ф1, а затем, при необходимости, на фильтр Ф2 послойно загруженный катионитом и анионитом. Очищенная вода собиралась в баке Е6.

Механический фильтр Ф1 автоматически выводился на промывку при пропускании через него 30 м3 раствора. Все операции по регенерации фильтра выполнялись по программе с блока автоматического управления путем включения насоса Н4 и управляемых клапанов К1 - КЗ. Промывные воды сбрасывались в трап спецканализации и направлялись в голову процесса в приемные резервуары Pli, Р12. Подача в них ферроцианидной пульпы, имеющей большой запас по сорбционной емкости, обеспечивала дополнительное предварительное извлечение радионуклидов в этих емкостях. Шлам из емкостей периодически отправляется в МосНПО «Радон».

Ионообменный фильтр включался в работу при наличии в исходных ЖРО избыточного количества Sr90. Он регенерировались после пропуска заданного объема ЖРО, который соответствовал началу проскока солей

жесткости. Все операции по регенерации фильтра выполнялись по программе с блока автоматического управления путем включения насосов Н4 и Н5 и управляемых клапанов К4 - К11.

Регенерация проводилась в противоточном режиме по системе 1 «АГЖОРЕ». Данный вариант регенерации был принят после проведения ряда исследований способов регенерации. Полученные данные показывают преимущество принятого метода регенерации по объёму вторичных отходов, как над прямотоком, так и над методом регенерации по способу Амберпак.

О 0 10 20 30 40 50

—й—Солесодержание, мг-экв/л N32 —я—Жесткость, мг-экв/л №2 —А— Солесодержание, мг-экв/л №17 —в— Жесткость, мг-экв/л №17 —А—Солесодержание, мг-экв/л №10 Жесткость, мг-экв/л №10

Рис. 7 Выходные кривые регенерации при работе фильтра в режимах АГЖОРЕ, АМБЕРПАК и прямотока.

Воды взрыхления, промывные воды и слабозасоленные регенераты сбрасываются в голову процесса. Концентрированный регенерат сбрасывался в штатные баки сбора МСП для дальнейшей отправки на захоронение в МосНПО «Радон».

За время эксперимента переработано более 8 000 м3 ЖРО. Несмотря на существенные колебания содержания основных радионуклидов в исходном растворе, в очищенной воде за все указанное время их содержание составляет 137Сз- 3-7 Бк/л, 908г<2-5 Бк/л. Содержание 239Ри и Ат в основном находится

на очистки. Содержание '"Сб и 241Аш в исходных и сбросных растворах при очистке 2000 м3 ЖРО представлены на рис.6,7.

уровне 0,6-5 Бк/л, но иногда приближается к предельным 10 УВ, равным 5,6 Бк/л. Производительность установки составила 2-3 м3/ч. В период переработки последних 2000 м3 она была повышена до 4-5 м3/ч без ухудшения качества

12® |

Пропущенный объем, мЗ

12-----

Пропущенный объем, мз

—»— 2а1Атз*т —•—' 370»т * 1Э7Св УВ —г41Ат 10УВ

Рис.6 . Содержание '"Сэ и 24,Агп в Рис.7 Содержание '"Се и 24|Ат исходных растворах. сбросных растворах.

Как видно из рис. 7, активность цезия и америция в сбросных растворах в процессе очистки не превышает допустимые 10УВ в соответствии с ОСПОРБ 99.

Содержание '^Сб в сбросном растворе по сравнению с действующей схемой МСП снизилось в несколько раз. При этом объем вывозимых отходов сократился в 3 раза, т.е. коэффициент концентрирования составил 90-100 раз.

На способ очистки ЖРО получен патент на изобретение, а на узлы установки получены патенты на полезные модели.

По результатам разработки и эксплуатации пилотной и экспериментальных установок выдано и принято к проектированию ГСПИ техническое задание на создание в рамках реконструкции МСП узла очистки ЖРО, Эта установка должна обеспечить работоспособность МСП на весь период реконструкции при выводе из эксплуатации ее основного оборудования.

В четвертой главе рассмотрены особенности конструкции и произведен частичный расчет основного технологического оборудования экспериментальной установки комплексной очистки ЖРО. Приводится описание принципа регенерации ионообменного противоточного фильтра, а также работа узла приготовления солевого раствора.

В пятой главе приведено укрупнённое технико-экономическое сравнение предлагаемой технологической схемы с действующей на Московской станции очистки. Показано что определяющим экономическую эффективность фактором является объём вторичных отходов.

ВЫВОДЫ

1. Проведены лабораторные исследования различных процессов очистки ЖРО. Показано, что при сложном радионуклидном составе отходов, эффективная очистка обеспечивается только комбинацией из нескольких методов. Экспериментально подобрано, что оптимальным является сочетание методов ферроцианидного осаждения с ионообменным умягчением или обессоливанием.

2. Разработана принципиально новая аппаратурно-технологическая схема реагентно-сорбционной очистки ЖРО. Схема включает осаждение-коагуляцию с использованием ферроцианидов и избытка солей железа, фильтрацию на каталитической загрузке совмещенную с контактной коагуляцией и ионный обмен на катионите и анионите в солевых формах, реализуемые в наиболее современном автоматизированном оборудовании. Схема защищена патентом РФ.

3. Создана пилотная установка для исследования процессов реагентно-сорбционной очистки ЖРО производительностью 200-500 л/ч. Испытания показали ее высокую эффективность.

4. Создана экспериментальная установка производительностью 2-3 м3/ч для реагентно-сорбционной очистки ЖРО. При переработке более 8 ООО м3 ЖРО показано, что, несмотря на резкие колебания содержания основных

радионуклидов в исходном растворе, в очищенной воде за все указанное время их содержание составило шСз-3-7 Б к/л, £«-0,6-5,0 Бк/л, 908г<2-5Бк/л. При этом объем вывозимых отходов сократился в 3 раза.

5. Разработан способ регенерации ионообменного противоточного фильтра с фракционированием регенерата, позволяющий получить минимальный объем отходов без использования дополнительного емкостного оборудования Получен патент РФ на полезную модель.

6. Разработаны принципы работы и технологическое оборудование узлов дозирования и смешения реагентов, для приготовления и выдачи регенерационного солевого раствора. Получены патенты РФ на полезную модель.

7. Созданные и апробированные технические решения заложены в проект проведения реконструкции МСП, как обеспечивающие ее работоспособность, при выводе из эксплуатации основного оборудования на весь период реконструкции.

Основные положения диссертации изложены в следующих работах:

1. Ларионов С.Ю. Исследование очистки жидких радиоактивных отходов селективными сорбентами на пилотных и полупромышленных установках / С.Ю.Ларионов, Б.Е.Рябчиков // Вопросы атомной науки и техники, выпуск 2(60), М.: ВНИИНМ, 2002. - С. 168-176.

2. Рябчиков Б.Е. Сравнительные исследования эффективности регенерации ионообменного фильтра различными способами / Б.Е.Рябчиков,

A.В.Сибирев, Ю.Е Корзина, С.Ю. Ларионов // Энергосбережение и водоподготовка. - 2006. -№5. - С. 2-6.

3. Рябчиков Б.Е. Разработка и научно-техническое обоснование новой аппаратурно-технологической схемы для реконструкции Московской станции переработки жидких радиоактивных отходов / Б.Е.Рябчиков,

B.Ф.Державин, А.Е.Бакланов, В.В.Туголуков, А.В.Сибирев, Л.П.Суханов,

С.Ю.Ларионов, Ю.Е.Корзина // Тезисы докладов. Пятая Российская конференция по радиохимии. Радиохимия-2006: Дубна, 23-27 октября 2006 г.

- Озерск : ФГУП «ПО «Маяк». 2006. - С.181.

4. Рябчиков Б.Е. Новый способ очистки жидких радиоактивных отходов ионным обменом / Б.Е.Рябчиков, Ю.Е.Корзина, С.Ю.Ларионов // Тезисы докладов. 4 молодежная научно-практическая конференция «Ядерно-промышленный комплекс Урала: проблемы и перспективы»: Озерск, 18-20 апреля 2007 г. - Озерск : ФГУП ПО «Маяк», 2007, - С. 109-111.

5. Корзина Ю.Е, Сокращение расхода реагентов при ионообменном обессоливании воды / Ю.Е. Корзина, Б.Е.Рябчиков, С.Ю.Ларионов // АКВА magazine. - 2007. -№3.~ С. 14-15.

6. Патент № 2254627. Способ очистки жидких радиоактивных отходов / Б.Е.Рябчиков, С.Ю.Ларионов, А.В.Сибирев, В.В.Туголуков, В.М.Гелис Опубликовано: 20. 06. 2005.

7. Патент на полезную модель № 55359. Установка для осадительно-коагуляционной очистки воды / Б.Е.Рябчиков, С.Ю.Ларионов, А.В.Сибирев, А.Е.Бакланов. Опубликовано: 10.08.2006.

8. Патент на полезную модель №56216. Установка с противоточной регенерацией ионообменного фильтра / Б.Е.Рябчиков, С.Ю.Ларионов, А.В.Сибирев. Опубликовано: 10.09.2006.

9. Патент на полезную модель № 55357. Устройство приготовления солевого раствора для установок водоподготовки / Б.Е.Рябчиков, С.Ю.Ларионов, А.В.Сибирев. Опубликовано: 10.08.2006.

Ю.Рябчиков Б.Е. Новый способ сокращения расхода реагентов и объема отходов в процессе ионообменного обессоливания / Б.Е.Рябчиков, С.Ю.Ларионов, Ю.Е.Корзина // Материалы конференции. Ярмарка инновационных проектов в области обращения с РАО, вывода из эксплуатации и экологической реабилитации, «Атомэко-2007». Москва. 2007.

- М.: ЦНИИАтоминформ. 2007. - С. 5-9.

11.Рябчиков Б.Е. Экологически чистые системы водоподготовки для АЭС. /

Б.Е.Рябчиков, С.Ю.Ларионов, Ю.Е.Корзина и др. // Материалы конференции. Ярмарка инновационных проектов в области обращения с РАО, вывода из эксплуатации и экологической реабилитации, «Атомэко-2007». Москва. 2007. - М.: ЦНИИАтоминформ, 2007. - С. 9-13.

!2.Корзина Ю.Е. Новый способ очистки жидких радиоактивных отходов ионным обменом. Ю.Е.Корзина, Б.Е.Рябчиков, С.Ю.Ларионов, // Тезисы докладов. Десятая международная научная конференция студентов и молодых специалистов «Полярное сияние - 2007». 29-января - 3 февраля 2007, - С.-Петербург: - С. 291-295.

13.Рябчиков Б.Е. 50 лет Московской станции переработки жидких радиоактивных отходов ФГУП ВНИИ неорганических материалов им A.A. Бочвара / Б.Е.Рябчиков, С.Ю.Ларионов, С.Ю.Ларионов, А.В.Сибирев И Вопросы радиационной безопасности. -2009. -№1. - С. 60-70. М.Пантелеев A.A. Комплексная система переработки жидких отходов / А.А.Пантелеев, А.Р.Сидоров, Б.Е.Рябчиков, С.Ю.Ларионов и др. // Экология производства. - 2009. - № 10. - С. 59-63.

15.Корзина Ю.Е. Совместное использование слабокислотного и сильнокислотного катионитов - эффективный способ сокращения расхода реагентов и объема отходов / Ю.Е.Корзина, Б.Е.Рябчиков, С.Ю.Ларионов // Вопросы радиационной безопасности. - 2009. - №4, - С. 3-12.

16.Пантелеев A.A. Многоступенчатая мембранная система очистки жидких отходов и рекуперации воды / A.A. Пантелеев, А.Р.Сидоров, Б.Е.Рябчиков, С.Ю.Ларионов // Тезисы докладов. Всероссийской НТ конференции «Мембраны 2010». Москва, 4-8.10.10. т. 1, - М. : ИФС РАН им. А.В.Топчиева, 2010. - С. 85.

17.Рябчиков Б.Е. Пилотная ультрафильтрационная установка очистки жидких радиоактивных отходов (ЖРО) / Б.Е.Рябчиков, С.Ю.Ларионов // Тезисы Всероссийской НТ конференции «Мембраны 2010», Москва, 48.10.10. т. 2, - М.: ИФС РАН им. А.В.Топчиева, 2010, - С. 126.

Подписано в печать Ср (С- ¡¡Г. зак. Полиграфический центр МЭИ(ТУ) Красноказарменная ул.,д.13

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ ОЧИСТКИ ЖРО

1.1. Осадительные методы очистки.

1.1.1. Коагуляция.

1.1.2. Химическое осаждение.

1.1.3. Оборудование для очистки коагуляцией и осаждением.

1.2: Сорбционные методы очистки.

1.2.1. Адсорбция.

1.2.2. Ионный обмен.

1.2.2.1.Технологические схемы очистки ЖРО ионным обменом.

1.2.2.2. Селективное извлечение радионуклидов.

1.2.2.3. Ионообменное оборудование для очистки ЖРО.

1:3. Бёзреагентные методы очистки воды.

1.3:1. Термический метод.

1.3.2. Мембранные методы очистки.

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОТРАБОТКА МЕТОДОВ ОЧИСТКИ ЖРО.

2.1. Лабораторные опыты.

2.1.1. Проверка осадительных методов.

2.1.2. Проверка электрохимических методов.

2.1.3. Проверка возможности очистки ЖРО на селективных сорбентах

2.2. Эксперименты по доочистке ЖРО МСП на полупромышленных установках.

2.3. Разработка фильтра-контейнера.

2.4. Описание пилотной установки комплексной очистки ЖРО.

2.5. Технологические испытания пилотной установки.

ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА КОМПЛЕКСНОЙ

ОЧИСТКИ ЖРО.

3.1. Аппаратурно-технологическая схема.

3.2. Основные технологические характеристики установки.

3.3. Экспериментальные данные. Обсуждение результатов.

3.4. Переработка ЖРО сложного химического состава.

ГЛАВА 4 РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ И ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ

УСТАНОВКИ ОЧИСТКИ ЖРО.

4.1: Узел дозирования и смешения* реагентов.

4.2. Камера хлопьеобразования.

4.3. Механический фильтр.

4.4. Ионообменный фильтр.

4.5. Узел приготовления солевого раствора.

ГЛАВА 5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА УСТАНОВКИ КОМПЛЕКСНОЙ ОЧИСТКИ ЖРО НИЗКОГО УРОВНЯ АКТИВНОСТИ.

В настоящее время наметились тенденции роста доли атомной энергетики в общем энергобалансе страны. По различным оценкам в настоящее время она составляет 15-17%. К 2030 г. планируется довести эту составляющую до 25% [1]. Строительство и ввод в эксплуатацию новых энергоблоков неизбежно приведет к образованию новых объемов радиоактивных отходов.

Радиоактивные отходы образуются при эксплуатации ядерных реакторов различных типов, на всех стадиях ядерного топливного цикла. Кроме того, остаются проблемы отходов, накопленных за весь период существования атомной отрасли. Они также требуют безотлагательного решения.

Радиоактивные отходы представляют существенную опасность для всего' живого; прежде всего по тому, что, их воздействие скрыто. В отношении их у человека не возникает естественного чувства самосохранения. Основа их вредности — радионуклиды не теряют своей активности не при каких химических превращениях. Поэтому задача' обезвреживания и локализации РАО при развитии атомной энергетики встает особенно актуально [2].

Большую долю РАО составляют жидкие радиоактивные отходы (ЖРО) низкого и среднего уровня активности. Для их обезвреживания на многих предприятиях атомной промышленности используются технологические схемы и сооружения, разработанные от 20 до 50 лет назад. Во многих случаях оборудование и материалы устарели морально и физически. При этом нормы на сброс радионуклидов в окружающую среду постоянно ужесточаются. В то же время, появились новые технологии, современные сорбционные материалы, новое технологическое оборудование, системы управления, позволяющие существенно улучшить существующие схемы очистки ЖРО и создающие предпосылки для разработки новых аппаратурно-технологических схем.

Московская станция переработки (МСП) жидких радиоактивных отходов (ЖРО) ВБИИНМ им. А.А.Бочвара создана в 1958 г. с целью предотвращения загрязнения Москвы-реки значительным количеством радионуклидов, сбрасываемых с большими объемами радиоактивно-загрязненных вод кустом предприятий, ныне называемых как РНЦ «Курчатовский институт», ГП ВНИИНМ им. А.А.Бочвара, Институт Биофизики (ИБФ), завод Медрадиопрепарат и Спецпрачечная МосНПО «Радон». Количество ЖРО доходило в 60-70 гг. до 50 000-55 000 м3 в год. В стоках предприятий содержались самые разные а-, (3 у -излучающие радионуклиды и бериллий. Для очистки таких уникальных по сложности стоков непредсказуемого состава, а также минимизации объема конечных отходов, направляемых на постоянное захоронение; принята очень надежная многоступенчатая схема очистки. Вода, очищенная от радионуклидов, сбрасывается в горканализацию и в Москва-реку. Концентраты, содержащие все извлеченные радионуклиды, вывозятся автотранспортом на полигон захоронения МосНПО "Радон". Эта схема полностью оправдывала себя четыре десятилетия.

Следует также отметить, что Московская станция переработки стала первым в советском союзе комплексом по очистке ЖРО. На ее базе отрабатывались технологические решения для создания сооружений по очистке ЖРО, как внутри страны, так и за рубежом. Многие предприятия атомного комплекса современной Российской Федерации, а также зарубежные, имеют системы очистки ЖРО, созданные на основе технологической схемы МСП. По этому созданные на базе МСП новые аппаратурно-технологические схемы переработки ЖРО могут с успехом применятся на различных предприятиях атомной промышленности.

За годы работы МСП предотвратила попадание в верхнее течение Москвы-реки, протекающей через весь город, около 1000 Кюри радионуклидов, включая самые радиотоксичные.

Проведенный анализ работы МСП за последние годы выявил, что объем поступления отходов сократился с 50-55 до 8-15 тыс. м3 в год. За прошедшие 24 года эксплуатации МСП, после ее реконструкции, произошел значительный необратимый износ сорбционных материалов, технологического оборудования, зданий и сооружений.

При этом качество очищенной воды до сих пор соответствовало требованиям НРБ-76/87, СЭС и ГАН в полном объеме. Однако наблюдается постоянное повышение концентраций радионуклидов в очищенной воде. С 2000 г. введены с новые нормы - уровень вмешательства — УВ, в соответствии с НРБ-99. УВ на порядок меньше, чем действовавшие ДкБ. Однако ОСПОРБ-99 разрешает сброс отдельных радионуклидов в концентрации на порядок выше, чем УВ. При этом в соответствии с НРБ-99 сумма отношений содержания каждого радионуклида к 10 его УВ не должна превышать 1. При существующем состоянии сорбционных материалов и технологического оборудования эта величина уже приближается к пределу [3-7]. v

Вместе с тем объем вывозимых на захоронение на НПО «Радон» вторичных отходов увеличился с 35-55 м3 до 200-250 м3 в год. Это связано с выходом из строя выпарных аппаратов для упаривания кислых регенератов и отсутствием пара для упаривания регенератов.

Изменившиеся условия дают возможность для поиска и создания принципиально новой аппаратурно-технологической схемы очистки ЖРО, которая обеспечивая необходимую степень очистки, позволяла бы получать конечные отходы минимального объема при сокращении затрат на переработку, транспортировку и захоронение РАО. Стоимость такой реконструкции должна быть существенно меньше.

Действующая схема должна быть сохранена и поддерживаться в работоспособном состоянии для обеспечения^ безопасности г. Москвы в аварийных ситуациях на обслуживаемых ядерных объектах.

Целью данной работы являлся поиск и отработка новых технологических приемов, методов, реагентов, сорбентов; оборудования, которые обеспечивают решение этой задачи.

Объект исследования - жидкие радиоактивные отходы низкого уровня активности, поступающие на Московскую станцию переработки ЖРО.

Предмет исследования — процессы очистки ЖРО сложного радионуклидного состава.

Задачи исследований. В ходе работы были решены следующие задачи:

- проведен анализ существующих методов очистки ЖРО;

- проделаны эксперименты по очистке ЖРО в лабораторных условиях различными методами;

- испытан ряд селективных сорбентов предлагаемых различными производителями; I

- показано, что для очистки ЖРО сложного радионуклидного состава необходима комбинация нескольких методов очистки;'

- разработана новая технологическая схема очистки ЖРО и проверена на отходах, поступающих на МСП;

- произведена разработка комплекса оборудования и создана опытно-промышленная установка комплексной очистки ЖРО;

- проведены испытания разработанных технологических процессов и инженерно-конструкторских решений в производственных условиях.

Научная новизна. Научная новизна состоит в разработке новой аппаратурно-технологической схемы очистки жидких радиоактивных отходов с использованием наиболее современного оборудования, материалов и систем управления; исследовании и сравнении в условиях реального производства различных селективных сорбентов; создании конструкций высокоэффективных аппаратов для осуществления процессов осаждения, фильтрации, противоточного ионного обмена.

При этом:

- разработан новый способ очистки ЖРО от а — излучающих радионуклидов и 137Сб , основанный на применении ферроцианидного осаждения с использованием избыточных концентраций ионов железа с последующим их окислением и фильтрацией осадка на специальной каталитической загрузке; оптимизирован процесс ферроцианидного осаждения путем использования высокоточной дозирующей техники, разработаны эффективные аппараты смешения реагентов;

- разработан способ противоточной регенерации ионообменного фильтра, позволяющий получать регенерат минимального объема без использования вспомогательного емкостного оборудования;

Научная новизна результатов работы подтверждена патентом Российской Федерации на изобретение №2254627 и патентами Российской Федерации на полезную модель №55357, №55359, №56216.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается сходимостью расчётных и экспериментальных результатов, применением стандартных методик измерения с использованием оборудования и измерительной аппаратуры, обеспечивающих достаточную точность полученных данных, а таюке последующей обработкой результатов исследований.

Практическая значимость и реализация результатов работы:

- разработана новая технологическая схема очистки ЖРО;

- разработаны методы интенсификации процессов ферроцианидного осаждения и конструкции аппаратов для его осуществления;

- создана опытно-промышленная установка очистки ЖРО;

- дочищено более 2000 м сбросных вод, прошедших основную очистку на основной технологической схеме МСП; з

- переработано более 8000 м реальных ЖРО, поступающих на Московскую станцию переработки; проведены испытания селективных сорбентов различных производителей, показана возможность глубокой очистки ЖРО МСП от Сб способом селективной сорбции;

- создана опытно-промышленная установка доочистки ЖРО от 137Сб;

- разработанные технические решения заложены в ТЭО-2 проведения реконструкции МСП, как обеспечивающие ее работоспособность при выводе из эксплуатации основного оборудования на весь период реконструкции.

Научные положения, выносимые на защиту:

- обоснование аппаратурно-технологической схемы очистки ЖРО;

- способ осадительно-сорбционной очистки*ЖРО;

- предлагаемые конструктивные решения узла дозирования и смешения реагентов;

- способ регенерации ионообменного! противоточного фильтра с фракционированием регенерата.

Апробация^ работы. Материалы, изложенные в диссертационной работе, докладывались и обсуждались на- ХХ-м Бочваровском конкурсе молодых ученых и специалистов (Москва, ВНИИНМ, 2001 г.); на ХХП-м Бочваровском конкурсе (Москва, ВЬЖИНМ, 2003 г.); Московском семинаре по радиохимии (Москва, ГЕОХИ РАН, 2005 г.); П-й Российской научной конференции «Материалы ядерной техники» (Краснодарский край, г. Туапсе, б/о "Агой", ВНИИНМ, 2005 г.); У-й Российской конференции по радиохимии «Радиохимия-2006» (Московская обл. г. Дубна, ОИЯИ, 2006 г.).

Публикации. Материалы по теме диссертации представлены в 17 опубликованных работах, в том числе патенте РФ на изобретение и 3 патентах РФ на полезную модель.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, основных выводов, списка литературы, содержащего 136 наименований и 4 приложений. Работа изложена на 174 страницах, содержит 34 рисунка и 23 таблицы в тексте. Приложения на 15 страницах.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Проведены лабораторные исследования различных процессов очистки ЖРО. Показано, что при сложном радионуклидном составе отходов, эффективная очистка* обеспечивается только комбинацией из нескольких методов. Экспериментально подобрано, что оптимальным является сочетание методов ферроцианидного осаждения с ионообменным умягчением или обессоливанием.

2. Разработана принципиально новая аппаратурно-технологическая схема реагентно-сорбционной очистки ЖРО. Схема включает осаждение-коагуляцию с использованием ферроцианидов и избытка солей железа, фильтрацию на каталитической загрузке совмещенную с контактной коагуляцией и ионный обмен на катионите и анионите в солевых формах, реализуемые в наиболее современном автоматизированном оборудовании. Схема защищена патентом РФ.

3. Создана пилотная установка для исследования процессов реагентно-сорбционной очистки ЖРО производительностью 200-500 л/ч. Испытания показали ее высокую эффективность.

4. Создана экспериментальная установка производительностью 2-3 м /ч для реагентно-сорбционной очистки ЖРО. При переработке более 8 ООО м3 ЖРО показано, что несмотря на резкие колебания содержания основных радионуклидов в исходном растворе, в очищенной воде за все указанное время их содержание составило 137Сб-3-7 Бк/л, £а-0,6-5,0 Бк/л, 908г<2-5Бк/л. При этом объем вывозимых отходов сократился в 3 раза.

5.Разработан способ регенерации ионообменного противоточного фильтра с фракционированием регенерата, позволяющий получить минимальный объем отходов без использования дополнительного емкостного оборудования Получен патент РФ на полезную модель.

6. Разработана схема работы и технологическое оборудование узла дозирования и смешения реагентов и узла приготовления и выдачи регенерационного раствора. Получены патенты РФ на полезную модель.

7. Разработанные технические решения заложены в проект проведения реконструкции МСП, как обеспечивающие ее работоспособность, при выводе из эксплуатации основного оборудования на весь период реконструкции.

Основные принятые обозначения

Обозна чение Наименование Размерность

Ук Колоночный объём — отношение объёма пропущенной жидкости к объёму сорбента.

А Активность СИ Бк (Беккерель) 1 Бк = 1 распаду в секунду. Внесистемная Ки (Кюри) 1Ки = 3,7-Ю10 Бк

Принятые сокращения

ЖРО - жидкие радиоактивные отходы

МСП - Московская станция переработки

ПАА — полиакриламид

ПДК - предельно допустимая концентрация

ППД - полупроводниковый детектор

ТКВ - Теченский каскад водоёмов

ТЭО — технико-экономическое обоснование

УВ - уровень вмешательства

145

1. Целевой номер журнала атомной энергетики России, посвященный перспективам развития атомной энергетики // Росэнергоатом. 2006. — №1. 66 с.

2. Ширяев Ф.З. Охрана окружающей среды на предприятиях атомной промышленности / Ф.З. Ширяев и др. М.: Энергоиздат. - 1982 - 234 с.

3. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99). СП 2.6.1. 758-99. М.: Минздрав России. - 1999. - 116 с.

4. Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99). СП 2.6.1.799-99. М.: Минздрав России. - 2000.

5. Санитарные правила обращения с радиоактивными отходами (СПОРОI2002). СП 2.6.6.1168-02. М.: - Минздрав РФ. - 2002.

6. Сбор, переработка, хранение и кондиционирование жидких радиоактивных отходов. Требования безопасности. НП-019-2000. -М.: 2000. -16 с.

7. Безопасность при обращении с радиоактивными отходами. Общие положения. НП-058-04. www.gosnadzor.ru

8. Кульский A.A. Очистка вод атомных электростанций / A.A. Кульский Э.Б. Страхов, A.M. В'олошинова, В.А.Близнюкова. Киев.: Наукова думка. -1979. - 209 с.

9. Кульский A.A. Вода в атомной энергетике / A.A. Кульский Э.Б. Страхов, A.M. Волошинова, В.А.Близнюкова. Киев.: Наукова думка. 1983. - 256 с.

10. Коростелев Д.П. Водный режим и обработка радиоактивных вод на АЭС / Д.П.Коростелев.-М.: Энергоатомиздат. 1983. 240 с.

11. Жабо В.В. Охрана окружающей среды на ТЭС и АЭС / В.В.Жабо. М.: Энергоатомиздат. 1992. - 240 с.

12. Никифоров A.C. Обезвреживание жидких радиоактивных отходов / А.С.Никифоров, В.В.Куличенко, М.И.Жихарев. М.: Энергоатомиздат. 1983. -183 с.

13. Страуб К. П. Малоактивные отходы. Хранение, обработка и удаление / К.П. Страуб. М,: Атомиздат. 1966. - 264 с.

14. Кузнецов Ю.В., Щебетковский В.Н., Трусов А.Г. Основы очистки воды от радиоактивных загрязнений. М.: Атомиздат. 1974. - 360 с.

15. Соболев И.А., Хомчик JI.M. Обезвреживание радиоактивных отходов на централизованных пунктах. — М.: Энергоатомиздат. 1983. —136 с.

16. Громогласов A.A. Водоподготовка: Процессы и аппараты / А.А.Громогласов, А.С.Копылов, А.П.Пилыциков. М.: Энергоатомиздат. 1990.-272 с.

17. Лифшиц О.В. Справочник по водоподготовке котельных установок / О.В. Лифшиц. М.: Энергия. 1976. - 288 с.

18. Николадзе Г. И. Водоснабжение / Г.И.Николадзе, М.А.Сомов. М.: Стройиздат. 1995.-688 с.

19. Фрог Б. Н. Водоподготовка / Б.Н. Фрог. М.: МГУ. 2001. - 680 с.

20. Фрог Б.Н. Водоподготовка/Б.Н. Фрог, А.П. Левченко.-М.: МГУ. 2003.- 680 с.

21. Яковлев C.B. Водоотведение и очистка сточных вод / С.В.Яковлев, Ю.В.Воронов. М.: Изд-во. Ассоциации строительных вузов. 2004. — 704 с.

22. Дмитриев С.А. Обращение с радиоактивными отходами: Учебное пособие / С.А.Дмитриев, C.B. Стефановский. М.: Изд-во. РХТУ им. Д.И. Менделеева. 2000. - 125 с.

23. Драгинский В.Л. Коагуляция в очистке природных вод / В.Л.Драгинский, ЛП. Алексеева, С.В.Гетманцев М.: Научн. Изд. 2005. - 576 с.

24. Преображенский А.Б. Очистка воды с помощью коагулянтов / А.Б.Преображенский // Аква-Терм. Март. - 2002. - С.42-44.

25. Карлин Ю.В., Кропотов В.Н. Исследование коагуляционного метода^ очистки поверхностного стока / Ю.В.Карлин, В.Н.Кропотов/ // Труды МосНПО «Радон». 1999. - №5. - С. 38-42.

26. Карлин Ю.В. Методы соосаждения и коагуляции / Ю.В.Карлин. Regional ТСi

27. Project REF /4/026 "Upgrading Waste Processing Capacitiesat Centralized

28. Facilities for Management of Radioactive Waste" (Рига, Латвия, 23-27 сентябряt2002)

29. Гончарук B.B. Основные принципы создания типовой технологии очистки природных и сточных вод от радиоактивных загрязнений / В.В.Гончарук, Н.А.Клименко, В.И.Максин // Химия и технология воды, -1996, т. 18, - №2,- С.147-151.

30. Корнилович Б.Ю. Защита водного бассейна от радиоактивных загрязнений / Б.Ю.Корнилович // Химия и технология воды, 1998, - т.20, - №1, - С. 7075.

31. Кудрявский А.П. Соосаждение тория с осадками сульфатов бария и/или кальция / А.П. Кудрявский // Радиохимия. 1996. - Т. 38. - № 1- С. 60-65.

32. Милютин В.В. Исследования соосаждения микроколичеств Cs с ферроцианидами различных металлов / В.В.Милютин, В.М.Гелис, В.Г.Клиндухов и др. // Радиохимия. 2004. - Т. - 46: - № 5. - С. 444-445:

33. Селективные и термостойкие неорганические сорбенты марки «термоксид» для атомной энергетики и переработки ядерных отходов. // Проспект ПНФ «Термоксид», 1998. Заречный. —6 с.

34. Глебова O.A., Активированные угли «Чемвирон Карбон» / O.A. Глебова. // Новые' технологии и оборудование в водоподготовке и водоотведении: Сб. Вып. 2. М.: ВИМИ, 2000; - С. 29-3 Ь.

35. Когановский A.M. Адсорбция органических веществ из воды / А.М.Когановский Л.: Химия, 1990, - 256 с.

36. Рябчиков Б.Е. Очистка жидких радиоактивных отходов / Б.Е.Рябчиков -М.: ДеЛипринт, 2008: -516 с.

37. Гельферих Ф. Иониты. Основы ионного обмена / Ф.Гельферих. М.: Изд: иностранной литературы, 19621 - 490 с.

38. Ионный обмен / Под ред: М. Mi Сенявина. М.: Наука, 1981. - 271 с.

39. Гребенюк В:Д. Обессоливание воды ионитами / В.Д.Гребенюк, А.А.Мазо -М.: Химия, 1980. 256 с.

40. Копылов* A.C. Проектирование-систем обработки воды на ТЭС и АЭС / А.С.Копылов. М.: МЭИ, 1988, - 48 с.

41. Кокотов Ю.А. Иониты и ионный обмен / Ю.А.Кокотов. Л.: Химия, 1980. -151 с.

42. Захаров^ Е.И: Ионообменное оборудование атомной промышленности / Е.И.Захаров, Б.Е.Рябчиков, В.С.Дьяков. -М.: Энергоатомиздат, 1987. 248 с.

43. Рябчиков Б.Е. Современные методы подготовки воды для промышленного и бытового использования / Б.Е.Рябчиков. М.: ДеЛипринт, 2004. - 328 с.

44. Карпачева С.М., Рябчиков Б.Е. Пульсационная аппаратура в химической технологии / С.М.Карпачева, Б.Е.Рябчиков. М.: Химия, 1983. - 224 с.

45. Волжанский А.И. Регенерация ионитов / А.И.Волжанский, В.А.Константинов. Л.: Химия, 1990. - 240 с.

46. Громов В.В. Извлечение некоторых радиолнуклидов из водных растворов шунгитом / В.В.Громов, В.Н.Плиско, С.П.Раздрокина и др. // Радиохимия. — 1993.-Т. 35. -№3.-С. 66-69.

47. Гончарук В.В. Очистка радиоактивно-загрязненных вод природными сорбентами / В.В.Гончарук, Б.Ю.Корнилович, В.В.Лукачина // Химия и технология воды, 1996, - т. 18, — №2, — С. 131-138.

48. Тарасевич Ю.И. Применение природных сорбентов в качестве дезактивирующих агентов при ликвидации последствий Чернобыльской катастрофы / Ю.И.Тарасевич // Химия и технология воды. — 1996. Т. 18. -№2. С. 127-130.

49. Лебедев В.Н. Сорбция цезия на фосфатах титана и циркония / В.Н.Лебедев, Н.А.Мельник, А.В.Руденко // Радиохимия. 2003. - Т. 45. - № 2. - С. 137-139.

50. Милютин В.В. Сорбционно-селективные характеристики неорганических сорбентов и ионообменных смол по отношению к цезию и стронцию / В.В.Милютин, В.М.Гелис, Р.А.Пензин // Радиохимия. 1993. - Вып. 3.- С. 7682. •

51. Башарин A.B. Сорбционное выделение Cs137 и Sr90 карбонатсодержащим природным минералом трепелом / A.B.Башарин, А.А.Вишневская, М.А.Другаченок и др. // Радиохимия. 2003. - Т. 35. - № 3. - С. 262-264.

52. Авраменко В.А. Способ и устройство для очистки растворов от радионуклидов стронция и цезия / В.А.Авраменко, В.Ю.Глущенко, В.В.Железнов и др. // Пат. РФ № 2118856 от 06.05.1997

53. Сайт фирмы ЗАО «ТОКЕМ»: http://www.tokem.ru

54. Сайтфирмы «Dow Chemical»: http://www.dow.com/liquidseps/prod/prd dowx.htm

55. Сайтфирмы «Purolite»: www.Purolite.com.

56. Иониты. Каталог. Черкассы: НИИТЭХИМ. 1980. - 32 с.

57. Легченко H.A. Механизм и кинетика умягчения воды катионитом КБ-4 в щелочной среде / И.А.Легченко, А.В .Перлов // Журнал прикладной химии. -1987. 60. - №9: - С. 2129-2132.

58. Мамченко A.B. Условия регенерации карбоксильных акриловыхIкатионитов стехиометрическим количеством серной кислоты / А.В .Мамченко, Т.Н. Якимова, Г.В.Климова // Химия и технология воды. 2000. - Т. 22. - №6. -С. 570-581.

59. Амосова Э.Г. Применение карбоксильных катионитов и органопоглощающих анионитов в технологии подготовки воды в котельных / Э.Г.Амосова, П.И.Долгополов // Энергосбережение и водоподготовка. 2003. - №1. - С. 25-28.

60. Мартынов Б.В. Совершенствование технологического процесса глубокой очистки жидких отходов низкого уровня активности / Б.В.Мартынов, В.В.Туголуков // Атомная энергия. 1997. - т. 83. - №5. - С. 386-388.

61. Копырин A.A. Композиционные материалы, селективные к цезию / А.А.Копырин // ч. 1. Радиохимия. - 1999. - т.41. - №3. - С. 236-238 // ч. 2.

62. ТАМ ЖЕ, С. 239-241. // ч. 3. Радиохимия. - 2000. - т.42. - №1 - С. 78-80. // ч. 4.-ТАМЖЕ С. 81-83.

63. Рябчиков Б.Е. Сравнительные исследования эффективности регенерации ионообменного фильтра различными способами / Б.Е.Рябчиков, А.В.Сибирев, Ю.Е.Корзина, С.Ю.Ларионов // Энергосбережение и водоподготовка. — 2006. — №5.-С. 2-6.

64. Авраменко В.А. Сорбционное извлечение стронция из морской воды / В.А.Авраменко, В.В.Железнов, Е.В.Каплун и др. // Радиохимия. 2001.- Т. 43, -№ 4, с. 381-384.

65. Авраменко В.А. Поглощение стронция сорбционно-реагентными материалами / В.А.Авраменко, И.С.Бурков, А.П.Голиков др. // Ж. физ. Химии. 2004. - Т.78. - №3. - С. 493-496.

66. МилютинВ.В. Исследование кинетики сорбции сорбентами различных классов / В.В.Милютин, В.М.Гелис, Н.Б.Леонов. // Радиохимия. 1998. - Т. 40.-Вып. 5.-С. 418-420.

67. Тарковская И.А. Сорбционное извлечение смесей радионуклидов из природных вод и технологических растворов / И.А. Тарковская, Л.С.Антонова, В.Е. Гоба и др. // ЖПХ. 1995. - т. 68. - №4. - С. 624-629.

68. Рябчиков Б.Е., Захаров Е.И. Ионообменные установки для водоочистки и водоподготовки. М.: Цниицветметинформации, 1985. - 65 с.

69. Резник Я. Оптимизация ионообменной технологии: фильтрование с противоточной регенерацией / Я.Резник // Акватерм. — 2003.- № 4. С. 42-44.

70. Система с обратной промывкой уплотненного слоя. Амберпак / Проспект фирмы "RohmandHaas". INF 9303 R. - Dec. 1994. - 28 P.

71. Puropack. Packed bed technology / Purolite engineering manual. — PSB/101/5.96. 1999. - 188 P.

72. Технология UP.CO.RE. Противоточная регенерация ионообменных смол / Проспект фирмы "DowChemical". СН 171-280-R-300. - 12 с.

73. Рябчиков Б.Е. Установка с противоточной регенерацией ионообменного фильтра / Б.Е.Рябчиков, А.В.Сибирев, С.Ю.Ларионов, // Патент на полезную модель № 56216, от 10.02.06.

74. Раузен Ф.В. Использование сорбционных пульсационных колонн дляочистки жидких радиоактивных отходов / Ф.В.Раузен, Е.И.Захаров,1

75. Б.Е.Рябчиков и др. // Атомная энергия. 1975. - Т. 36. - №1. - С. 27-32.

76. Рябчиков Б.Е. Очистка жидких радиоактивных отходов непрерывным ионным обменом / Б.Е.Рябчиков, Д.И.Трофимов, Е.И.Захаров и др. // Атомная энергия. 1974. - Т. 38. - №4. - С. 222-225.

77. Рябчиков Б.Е. Очистка радиоактивно-загрязненных вод смешанным слоем ионитов в установке непрерывного действия / Б.Е.Рябчиков, Е.И.Захаров, А.П.Дариенко и др. // Атомная энергия. 1983. - Т. 55. - №6. - С. 373-376.

78. Рябчиков Б.Е. Высокоэффективные ионообменные установки для очистки ЖРО / Б.Е.Рябчиков, Е.И.Захаров // Тезисы докладов первой Российской конференции по радиохимии (Дубна, май 1994). М.: - 1994. - С. 117.

79. Остроухов Л.Л. Водоподготовительное оборудование ОАО ТКЗ «Красный котельщик» позволяет решать самые разнообразные задачи химводоочистки / Л.Л. Остроухов // Энергосбережение и водоподготовка. 2006. - №2. - С. 4—6.

80. Сайт ЗАО Таганрогский котельный завод ТКЗ «Красный котельщик»: www.tkz.taganrog.ru.

81. Жихарев М.И. Обоснование выбора методов переработки и отверждения отходов; низкого и среднего уровней активности АЭС различного типа /

82. М.И.Жихарев, А.С.Поляков, Л.П.Суханов и др. // В сб. «Атомные электрические станции». Вып.5, -М.: Энергоатомиздат. 1983г. — С.144-148.

83. Васильев В.И. Выпарной аппарат для концентрирования активности на АЭС / В.И.Васильев, Р.С.Каримов, В.П.Напольских и др. // Труды СВЕРДНИИХИММАШ, Серия: Оборудование для оснащения технологических процессов, Выпуск 13, Екатеринбург: 2006, — С. 191-197

84. Мацкевич Г.В. Установка для переработки высокоминерализованных сточных вод в твердый продукт / Мацкевич Г.В. Стародубцев Г.А. Свердлов B.C. // Пат. РФ №1356855 18.04.86, Опубликовано: 1999.09.10

85. Мацкевич Г.В., Кузьменко Л.Б., Рогачев Е.Ф. и др. Установка глубокого упаривания радиоактивных солевых растворов / Мацкевич Г.В., Кузьменко Л.Б., Рогачев Е.Ф. и др. // Пат. РФ №2129314 от 27.10.93 Опубликовано: 1999.04.20

86. Дытнерский Ю.И. Перспективы использования мембранной дистилляции для переработки жидких радиоактивных отходов / Ю.И.Дытнерский, Ю.В.Карлнн, В.Н. Кропотов // Атомная энергия. — 1983. Т. 75. - № 5. - С. 78.

87. Первов А.Г. Ультрафильтрация технология будущего / А.Г. Первов и др. // ВСТ. -2001. -№9. - С. 9-12.

88. Андрианов А.П. Оптимизация процессов обработки воды- методом ультрафильтрации / А.П. Андрианов, А.Г.Первов // ВСТ. 2003. - №6. — С. 7— 11.

89. ЮЗ.Хванг С.Т., Каммермейер К. Мембранные процессы разделения / С.Т.Хванг, К.Каммермейер / Пер.с англ. Под ред. проф. Дытнерского Ю.И. / М: Химия, 1981.365 с.

90. Свитцов A.A. Введение в мембранную технологию / А.А.Свитцов М.: Де-Ли принт. 2007. - 208 с.

91. Демкин В.И. Мембранные процессы переработки жидких радиоактивных отходов / В.И.Демкин, К.М.Ефимов, А.А.Свитцов // Барьер безопасности. — 2004.-№3-4.-С. 49-55.

92. Мартынов Б.В. Электрохимический метод переработки жидких радиоактивных отходов / Б.В.Мартынов, В.В.Смирнов, В.В.Туголуков и др. // Атомная энергия. 1995. - Т. 78. - Вып. 1. - С. 37-41.

93. Демкин В.И. Мембранная технология переработки солевых жидких радиоактивных растворов / В.И.Демкин, Д.ВАдамович, В.С.Амелин и др. // Серия. Критические технологии. Мембраны, 2002, - № 15, - С. 10-13:

94. Ш.Соболев И. А. Передвижная установка для. обезвреживаниямаломинерализованных низкоактивных жидких отходов / ИА.Соболев, Е.М.Тимофеев, В.И.Пантелеев и др. // Атомная энергия. 1992. - Т.73. - №.6. - С. 474-478.

95. Демкин В.И. Комплектация опытно-промышленного двухступенчатого мембранного блока на МСП для очистки и концентрирования отходов низкого уровня активности / В.И.Демкин, Д.В.Адамович // Труды МосНПО «Радон». М.:- 1998.-№4.-С.31-35.

96. Карелин Ф. Н. Обессоливание воды обратным осмосом / Ф.Н.Карелин М.: , Стройиздат. 1988. - 208 с.

97. СитняковскийЮ.А. Внедрение обратноосмотического обессоливания воды на электростанциях / Ю.А.Ситняковский, О.Ф.Парилова // Тяжелое машиностроение. 1997. - №8.- С. 13-15:

98. Слюнчев О.М. Разработка технологии обращения с альфа-содержащими отходами: предприятия: Ультрафильтрация трапных вод / О.М. Слюнчев, И.В.Фетисова // Вопросы радиационной безопасности, 1999, —№ 4, - С.53-58

99. Кичик В.А. Метод переработки жидких радиоактивных отходов, сочетающий селективноекомплексообразование и ультрафильтрацию / В.А.Кичик, Г.А.Ягодин, Н.Ф.Кулешов и др. // Атомная энергия. 1985. - Т. 58. - С. 272273. • ' ; ' • ' ' ;

100. Кичик В.А. Ультрафильтрация в процессах очистки вод низкого5 уровня активности. / Кичик В.А., Кулешов Н.Ф., Малинин A.A. и др. // В сб. Атомные электрические станции. М.: - Энергоатомиздат. - 1991.- Вып. 12.- С. 272-281'.

101. Свитцов: A.A. Мицеллярно усиленная^ (реагентная) ультрафильтрация /

102. A.А;Свитцов, Т.Ж.Абылгазиев // Успехи химии. 1991. - Т. 60: - №11. - С. . 2463-2468. : - ■.'■'■. ■ ' : ■. '■".■'119: Свитцов A.A. Испытания мембранного метода переработки сбросных вод спецпрачечпой на? Хмельницкой АЭС / ; А.А.Свитцов, С.Б.Хубецов,

103. B.А.Тюкавин и др. // Сборник тезисов 5 Международной научно-технической конференции «Обращение с радиоактивными отходами» (Москва, В11ИИАЭО, 22-24 ноября 2005 г.) М.: - 2005. - С.60 t

104. Пантелеев A.A. Комплексная: система переработки жидких отходов / Пантелеев A.A., Сидоров А.Р:, Рябчиков Б-Е., Ларионов С.Ю., И др. // Экология производства. 2009. - № 10. - С. 59-63. ;

105. Пантелеев A.A. Многоступенчатая мембранная система очистки, жидких отходов и рекуперации воды / Пантелеев A.A., Сидоров А.Р., Рябчиков Б.Е.,

106. C.Ю.Ларионов // Тезисы Всероссийской ИТ конференции «Мембраны 2010» (Москва, 4-8.10.10.) Т. 1. М.: - ИФС РАН им. А.В.Топчисва. - 2010. - С. 85:

107. Рябчиков Б:Е. Пилотная ультрафильтрационная установка очистки жидких радиоактивных отходов (ЖРО) / Б.Е.Рябчиков, С.Ю.Ларионов // Тезисы

108. Всероссийской HT конференции «Мембраны 2010», (Москва, 4-8.10.10.) Т. 2, — М.: ИФС РАН им. А.В.Топчиева. - 2010 - С. 126.

109. Рябчиков Б.Е. Установка для переработки жидких радиоактивных отходов / Б.Е.Рябчиков, А.А.Свитцов // Пат. РФ на полезную модель, № 55500, от 10.02.06.

110. Рябчиков Б.Е. 50 лет Московской станции переработки жидких радиоактивных отходов ФГУП ВНИИ неорганических материалов им A.A. Бочвара / Б.Е.Рябчиков, С.Ю.Ларионов, В.В.Туголуков, А.В.Сибирев // Вопросы радиационной безопасности. 2009. - №1 - С. 60-70.

111. Рябчиков Б.Е. Способ очистки жидких радиоактивных отходов / Рябчиков Б.Е., Ларионов С.Ю., Сибирев A.B., Туголуков В.В., Гелис В.М. // Патент РФ № 2254627, Опубликовано: 20. 06. 2005.

112. Рябчиков Б.Е. Установка для осадительно-коагуляционной очистки воды / Б.Е.Рябчиков. С.Ю.Ларионов. А.В.Сибирев, А.Е.Бакланов // Патент РФ на полезную модель № 55359. Опубликовано: 10.08.2006.

113. Озерск: ФГУП ПО «Маяк», 2007, С. 109-111.

114. Корзина Ю.Е. Сокращение расхода реагентов при ионообменном обессоливании воды / Ю.Е.Корзина, Б.Е.Рябчиков, С.Ю.Ларионов // АКВА magazine, 2007. - №3. - С. 14-15.

115. Рябчиков Б.Е. Устройство приготовления солевого раствора для установок водоподготовки. / Б.Е.Рябчиков, С.Ю.Ларионов, А.В.Сибирев // Патент на полезную модель. № 55357 Опубликовано: 10.08.2006.

116. Кастальский A.A. Подготовка воды для питьевого и промышленного водоснабжения / A.A. Кастальский, Д.М. Минц. — М.: — Высшая школа. 1962. — 559 с.