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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