[发明专利]一种填料及其应用

说明书

本发明公开了一种填料，所述填料具有亲水性，所述填料包括经改性剂A改性的金属化合物、或经改性剂B改性的塑料中的任意一种或其组合。本发明的填料应用于氚净化装置，可以实现含氚水中氚高效净化效果。

技术领域

本发明属于核废水处理技术领域，尤其涉及一种填料及其应用。

背景技术

氚(3H trititum)是放射性核素，半衰期为12.33a，虽然氚是低毒放射性核素，但是通过呼吸、皮肤、饮食或创伤等途径会进入到人体内造成内照射，影响辐射工作人员和公众的健康。

在核能或氚技术行业中，氚释放量很大，尤其在核电站排放的放射性核素中，氚的排放活度最大，氚将以废液形式进行处理，这些含氚废水主要源自于轻水压水堆、实验堆、放射性同位素生产堆、重水堆等堆型和相关的乏燃料。

进一步地，乏燃料后处理也释放大量的氚。每吨乏燃料含有大约6.7×10¹³Bq的氚，其中约10％～15％吸附在包壳材料内，其余部分进入燃料后处理流程。当乏燃料棒进行后处理时，在燃料棒的切割过程中，气腔内的氚自由排出进入尾气，而包壳和燃料内的氚的后续行为因溶解的元件和工艺的不同而有所不同，但大部分以HTO形态进入水相排除。国内几家核电厂已积累了相当数量的10年左右的乏燃料组件，乏燃料后处理即将正常展开，因此氚的去除净化技术具有非常重要的作用。

目前氚的去除净化装置，具有耗能高，处理工艺繁琐的特点，同时采用液相直接进料，未考虑核电站废水本身离子含量较高，从而对分离系数产生影响。同时由于水中的氚含量极低，其T/H在10^-10量级，如果填料亲水性能差，则会出现液膜铺展不开，交换效率下降的情况。现有的工业普通填料由于亲水性能仍需进一步提高，以适用于氚同位素的分离。

因此开发一种高效、经济、处理量大、可达排放标准的含氚废水处理工艺和设备对于核电站的良性发展和环境保护具有重要意义。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的之一是提出一种经过改性剂改性的填料，其具有高效的亲水性能，提高含氚废水的净化效率。

本发明的目的将通过以下技术方案得以实现：

一种填料，所述填料具有亲水性，所述填料包括经改性剂A改性的金属化合物、或经改性剂B改性的塑料中的任意一种或其组合。

在一些实施例中，所述改性剂A包括氧化剂。

在一些实施例中，所述氧化剂包括重铬酸钾、高锰酸钾、过硫酸钾、或过氧化氢中的任意一种或其组合。

在一些实施例中，所述金属化合物包括不锈钢、铝、铜、或锌中的任意一种或其组合。

在一些实施例中，所述改性剂B包括表面羟基、羧酸、过氧基团、氨基、磺酸基、磷酸基、氨基、季铵盐、酮基、酰胺基、巯基、或氯中的任意一种或其组合。

在一些实施例中，所述塑料包括聚偏氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、ABS塑料、或聚氯乙烯中的一种或其任意组合。

本发明的另一目的是提出一种填料的制备方法。

一种填料的制备方法，其中，所述改性的金属氧化物的制备方法包括如下步骤：将所述金属化合物浸入改性剂A中，在反应温度为20℃-200℃条件下，氧化反应至少1小时以上，即得。

在一些实施例中，所述改性剂A的浓度为0.1M-10M。

在一些实施例中，所述改性剂A的浓度为1M-3M。

在一些实施例中，所述反应温度为60℃-120℃。

在一些实施例中，所述氧化反应的时间为5小时-10小时。