ТЗ кавитацияx

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
на выполнение НИР по теме: «Проведение испытаний способа активации жидкости
для гидродинамической очистки жидких отходов»
1. Обоснование проведения НИР (актуальность проблемы)
При переработке радиоактивных отходов одним из сложных технологических
вопросов является переработка больших объемов жидких низкоактивных отходов (ЖРО).
В настоящее время на участке хвостового хозяйства АО «УМЗ» накоплено более
6 млн. куб. м жидких радиоактивных отходов с общей минерализацией выше 35 г/л,
содержащих ионы тяжелых, цветных и других металлов, что представляет серьезную
проблему. Хранение больших объемов ЖРО несет угрозу для экологической безопасности
окружающей среды. Отсутствие свободных емкостей (прудов-испарителей) для
размещения вновь образуемых объемов ЖРО является прямым препятствием для
осуществления производственной деятельности предприятия.
2. Описание предшествующих разработок, результатов и других подходов к
решению проблемы
Пеpеpaботкa ЖPО нaпpaвленa нa pешение двух глaвных зaдaч: очиcтки оcновной
мaccы отходов от paдионуклидов и концентpиpовaния поcледних в минимaльном объеме.
Тpaдиционными методaми по обpaщению c низко- и cpеднеaктивными ЖPО являютcя
химичеcкое оcaждение, ионный обмен, выпapивaние, фильтpовaние, мембpaнные методы,
битумиpовaние, оcтекловывaние и т.д. Существующие методы либо не позволяют
полностью утилизировать ЖРО без образования новых жидких РАО, либо отличаются
очень высокой стоимостью (например, цементирование).
Ранее Институтом ГЕОХИ РАН им. Вернадского была разработана технология
ионитно-экстракционного разделения в жидких динамических пленках для переработки
жидких техногенных растворов
Также в настоящее время канадской компанией «Eco-Тec» разработана технология
AR, основанная на принципе удержания анионов или катионов кислых или щелочных
сред на ионообменных смолах при цикличном пропускании через аппарат исходного
раствора и возврат их в водную среду.
Одним из эффективных методов воздействия на жидкие среды является
гидродинамическая обработка (кавитация). Кавитация жидких сред сопровождается
такими явлениями как значительное повышение температуры, высокие перепады
давления, повышение окислительно-восстановительного потенциала, что приводит к
изменению физико-химических свойств обрабатываемой жидкости и интенсификации
химико-технологических процессов. Усиление воздействия на жидкость может быть
достигнуто различными способами, в частности, за счет дополнительной подачи в
кавитационные зоны жидкости или газа.
Поэтому определенной научно-практической новизной обладает сама постановка
вопроса об анализе технологических возможностей кавитационной обработки (активации)
различных жидкостей, в частности, жидких низкоактивных отходов.
3.Цель работы
Цель работы – определение эффективности применения кавитационного метода
активации жидкости для очистки жидких отходов от ионов металлов.
4.Этапы работы
1. Заказчик предоставляет Исполнителю для проведения исследований жидкие
отходы (ЖО) в объеме 300 л.
2.
Исполнитель
обязан
продемонстрировать
Заказчику
лабораторную
кавитационную установку гидродинамического типа действия, обеспечивающую подачу в
зону кавитации газа и/или жидкости, и предоставить краткое описание принципа ее
работы.
3. Исполнитель обязан провести химический анализ представленных ЖО на
содержание следующих элементов: U, Be, Sr, Ta, Nb, Li, Al, Zn, Mo, Cu, Fe, Cr, Mn, Pb, As,
Cd, Ni, Ca, Mg, K, Na, Si, NO3-, NH4+, F-, Cl-, SO42-, определить рН и общую
минерализацию.
4. Исполнитель обязан провести испытания кавитационного метода активации
жидкости для очистки ЖО:
- активация без подачи дополнительных реагентов (не менее 5 опытов при
различном времени активации);
- активация с подачей в зону кавитации озона (не менее 5 опытов при различном
времени активации);
- активация с подачей в зону кавитации раствора сульфата железа (не менее 3
опытов при различной концентрации);
- активация с подачей в зону кавитации раствора гидроксида кальция (не менее 3
опытов при различной концентрации).
5. Эффективность применения кавитационного метода активации жидкости для
очистки ЖО должна быть оценена по изменению концентрации следующих элементов: U,
Be, Li, Al, Cu, Mn, Cd, Ni, Fe, Ca, Mg и снижению общей минерализации. Дополнительно
необходимо провести измерение рН раствора после каждого эксперимента
6. Исполнитель обязан дать предложения по оптимальному режиму работы
установки кавитационного метода активации жидкости для очистки ЖО.
5. Форма представления результатов работ
По окончании работ Исполнитель представляет Заказчику заключительный отчет о
выполнении работы, содержащий:
- результаты экспериментов по активации ЖО при различных режимах (время
активации, расход озона, использование дополнительных химических реагентов);
- практические рекомендаций по использованию способа активации жидкости для
гидродинамической очистки ЖО.
Исполнитель обязан предоставить пробы ЖО после проведения активации (не менее
10 образцов при различных условиях эксперимента) в объеме 1,5 л.
6. Требования к оформлению отчетов
Отчет по НИР должны быть оформлены в соответствии с ГОСТ 7.32-2001.
7. Порядок оплаты и сроки выполнения
Порядок оплаты: Предоплата 30% от суммы Договора; 70% после подписания акта
выполненных работ.
Сроки выполнения работ: 3 месяца с даты заключения Договора.