本實(shí)用新型涉及鈾污水處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說涉及一種鈾污染地下水的凈化檢測(cè)凈化裝置。

背景技術(shù)：
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隨著全球核能的迅速發(fā)展，大量放射性核素釋放到環(huán)境中，對(duì)地下水和土壤等產(chǎn)生了極大的危害。國(guó)家核安全局調(diào)查顯示：我國(guó)在核電運(yùn)行過程中產(chǎn)生的放射性核素對(duì)地下水的污染十分嚴(yán)重。為此，國(guó)務(wù)院出臺(tái)實(shí)施《核電中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃(2005-2020)》和《核安全與放射性污染防治“十二五”規(guī)劃及2020年遠(yuǎn)景目標(biāo)》(簡(jiǎn)稱“核安全規(guī)劃”)，旨在推動(dòng)我國(guó)核能開發(fā)安全、健康、可持續(xù)發(fā)展。

目前，核電的主要燃料是鈾(²³⁵U)，在今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間里，鈾仍是世界核電的主要燃料。此外，鈾是變價(jià)放射性核素，在非還原環(huán)境中主要以毒性大、易溶于水且遷移性強(qiáng)的高價(jià)態(tài)U(VI)存在，極易對(duì)地下水造成污染；而在還原條件下則可形成難溶且毒性小的低價(jià)態(tài)U(IV)物質(zhì)，這顯著降低了它的遷移性。因此，選擇合適的還原劑，將U(VI)還原轉(zhuǎn)化為U(IV)是阻滯其在地下水中遷移的有效方法。

零價(jià)鐵(zero valent iron,ZVI)具有原料廉價(jià)易得、操作簡(jiǎn)單、二次污染少等優(yōu)點(diǎn)，因而上世紀(jì)九十年代，歐美等國(guó)提出將ZVI作為安裝在含水層中的可滲透反應(yīng)墻(permeable reactive barrier,PRB)的活性材料，可以有效處理地下水中UO₂²⁺、MoO₄^2-、TcO₄^-等物質(zhì)。20多年來，F(xiàn)e⁰-PRB技術(shù)(鐵作活性材料的PRB)在地下水中放射性核素的原位修復(fù)方面取得了較理想的結(jié)果。然而Fe⁰-PRB技術(shù)在使用中還存在不少缺陷：當(dāng)墻體中ZVI與放射性核素相互作用時(shí)，反應(yīng)體系的pH會(huì)升高并生成各種難溶性腐蝕產(chǎn)物(鐵(氫)氧化物)及與地下水中的共存組分反應(yīng)得到碳酸鹽、硫酸鹽等沉淀物質(zhì)會(huì)覆蓋在鐵表面，這顯著減少鐵表面反應(yīng)活性位，使反應(yīng)活性降低，縮短零價(jià)鐵的使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鈾污染地下水的凈化檢測(cè)凈化裝置，它凈化效果好，壽命長(zhǎng)，同時(shí)，對(duì)處理的鈾廢水可以進(jìn)行檢測(cè)，從而自動(dòng)控制處理速度，并實(shí)時(shí)了解活性材料的使用狀況。

本實(shí)用新型解決所述技術(shù)問題的方案是：

一種鈾污染地下水的凈化檢測(cè)凈化裝置，包括鈾廢水收集箱、前置分光光度法測(cè)試儀和后置分光光度法測(cè)試儀，所述鈾廢水收集箱的上端通接有出水管，出水管的一端通接蠕動(dòng)泵的進(jìn)液端，蠕動(dòng)泵的出液端通接第一進(jìn)液管的一端，第一進(jìn)液管的另一端通接前置分光光度法測(cè)試儀的測(cè)試室的進(jìn)液端，前置分光光度法測(cè)試儀的測(cè)試室的出液端通接第二進(jìn)液管的一端，第二進(jìn)液管的另一端通接可滲透反應(yīng)墻活性材料凈化裝置的進(jìn)液端，可滲透反應(yīng)墻活性材料凈化裝置的出液端通接中間出液管的一端，中間出液管的另一端通接通接后置分光光度法測(cè)試儀的測(cè)試室的進(jìn)液端，后置分光光度法測(cè)試儀的測(cè)試室的出液端通接總出液管；

前置分光光度法測(cè)試儀和后置分光光度法測(cè)試儀將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)線輸送給控制主機(jī)，控制主機(jī)將接受到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后控制蠕動(dòng)泵的運(yùn)行。

所述可滲透反應(yīng)墻活性材料凈化裝置包括外殼體，外殼體的上端具有出液端，外殼體的下端具有進(jìn)液端，外殼體的中部插套有內(nèi)過濾筒體，內(nèi)過濾筒體中填充有活性材料。

所述活性材料由碳納米管、鐵粉和砂混合組成。

所述活性材料按重量百分比計(jì)碳納米管含量為5％,鐵粉含量為5％，砂含量為90％。

所述內(nèi)過濾筒體的上端板和下端板中部具有流動(dòng)通孔，內(nèi)過濾筒體的上端板和下端板上固定有過濾塊，過濾塊覆蓋流動(dòng)通孔。

所述外殼體包括主殼體和頂蓋體，頂蓋體固定在主殼體的頂端面上，頂蓋體上具有出液端，主殼體的下端具有進(jìn)液端，主殼體的上部?jī)?nèi)側(cè)壁上具有內(nèi)螺紋，壓環(huán)螺接在內(nèi)螺紋上，壓環(huán)的下端壓靠在內(nèi)過濾筒體的上端板上。

所述過濾塊為濾布制成或多層金屬網(wǎng)燒結(jié)而成。

本實(shí)用新型的突出效果是：

與現(xiàn)有技術(shù)相比，它凈化效果好，壽命長(zhǎng)，同時(shí)，對(duì)處理的鈾廢水可以進(jìn)行檢測(cè)，從而自動(dòng)控制處理速度，并實(shí)時(shí)了解活性材料的使用狀況。

附圖說明：

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的可滲透反應(yīng)墻活性材料凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式：

實(shí)施例，見如圖1至圖2所示，一種鈾污染地下水的凈化檢測(cè)凈化裝置，包括鈾廢水收集箱1、前置分光光度法測(cè)試儀3和后置分光光度法測(cè)試儀5，所述鈾廢水收集箱1的上端通接有出水管11，出水管11的一端通接蠕動(dòng)泵2的進(jìn)液端，蠕動(dòng)泵2的出液端通接第一進(jìn)液管12的一端，第一進(jìn)液管12的另一端通接前置分光光度法測(cè)試儀3的測(cè)試室31的進(jìn)液端，前置分光光度法測(cè)試儀3的測(cè)試室31的出液端通接第二進(jìn)液管13的一端，第二進(jìn)液管13的另一端通接可滲透反應(yīng)墻活性材料凈化裝置4的進(jìn)液端，可滲透反應(yīng)墻活性材料凈化裝置4的出液端通接中間出液管14的一端，中間出液管14的另一端通接通接后置分光光度法測(cè)試儀5的測(cè)試室31的進(jìn)液端，后置分光光度法測(cè)試儀5的測(cè)試室31的出液端通接總出液管6；

前置分光光度法測(cè)試儀3和后置分光光度法測(cè)試儀5將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)線輸送給控制主機(jī)7，控制主機(jī)7將接受到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后控制蠕動(dòng)泵2的運(yùn)行。

進(jìn)一步的說，所述可滲透反應(yīng)墻活性材料凈化裝置4包括外殼體41，外殼體41的上端具有出液端，外殼體41的下端具有進(jìn)液端，外殼體41的中部插套有內(nèi)過濾筒體42，內(nèi)過濾筒體42中填充有活性材料43。

進(jìn)一步的說，所述活性材料43由碳納米管、鐵粉和砂混合組成，鐵粉為零價(jià)鐵。

進(jìn)一步的說，所述活性材料43按重量百分比計(jì)碳納米管含量為5％,鐵粉含量為5％，砂含量為90％。

進(jìn)一步的說，所述內(nèi)過濾筒體42的上端板和下端板中部具有流動(dòng)通孔，內(nèi)過濾筒體42的上端板和下端板上固定有過濾塊44，過濾塊44覆蓋流動(dòng)通孔。

進(jìn)一步的說，所述外殼體41包括主殼體411和頂蓋體412，頂蓋體412固定在主殼體411的頂端面上，頂蓋體412上具有出液端，主殼體411的下端具有進(jìn)液端，主殼體411的上部?jī)?nèi)側(cè)壁上具有內(nèi)螺紋，壓環(huán)413螺接在內(nèi)螺紋上，壓環(huán)413的下端壓靠在內(nèi)過濾筒體42的上端板上。

進(jìn)一步的說，所述過濾塊44為濾布制成或多層金屬網(wǎng)燒結(jié)而成。

前置分光光度法測(cè)試儀3和后置分光光度法測(cè)試儀5的結(jié)構(gòu)相同，其具包括主機(jī)殼，在主機(jī)殼的中部設(shè)有測(cè)試室31，在測(cè)試室31的一側(cè)由外向內(nèi)依次設(shè)置有光源32和分光器33，測(cè)試室31的另一側(cè)設(shè)置有光電傳感器34和微處理器35，光源32將光照射至分光器33，分光器33將所需要的共振吸收線分離出來并照射至測(cè)試室31中，通過測(cè)試室31后的光線照射到光電傳感器34，光電傳感器34將感應(yīng)到的信號(hào)輸送給微處理器35中，微處理器35進(jìn)行處理后將數(shù)據(jù)輸送給控制主機(jī)7。

工作原理：鈾污水(PH值在3至6)進(jìn)入鈾廢水收集箱1中，通過蠕動(dòng)泵2運(yùn)行，將廢水進(jìn)入前置分光光度法測(cè)試儀3，前置分光光度法測(cè)試儀3檢測(cè)廢水中高價(jià)態(tài)的U(VI)的濃度，然后進(jìn)入反應(yīng)墻活性材料凈化裝置4中，通過活性材料43的還原反應(yīng)，使得高價(jià)態(tài)的U(VI)還原成低價(jià)態(tài)的U(IV)，然后廢水進(jìn)入后置分光光度法測(cè)試儀5的測(cè)試室31中進(jìn)行檢測(cè)，將前置分光光度法測(cè)試儀3檢測(cè)的數(shù)據(jù)和后置分光光度法測(cè)試儀5的檢測(cè)的數(shù)據(jù)相減從而可以得到其消除率，并根據(jù)消除率的高低通過控制主機(jī)7控制蠕動(dòng)泵2的運(yùn)行速度，從而安裝處理效果。

其中，活性材料43的還原原理是：碳納米管的高效吸附性能和零價(jià)鐵的還原作用，將碳納米管協(xié)同零價(jià)鐵以提高對(duì)放射性核素鈾的還原轉(zhuǎn)化能力，增強(qiáng)零價(jià)鐵的反應(yīng)活性，延長(zhǎng)其使用壽命；活性材料按碳納米管和零價(jià)鐵的重量比為8:1至1:8均勻混合組成，本實(shí)施i中為1：1的比例。

由于碳納米管對(duì)鈾具有很強(qiáng)的吸附性能，從而提高了鈾在反應(yīng)界面的富集能力和富集量，進(jìn)一步加速了零價(jià)鐵對(duì)鈾的還原轉(zhuǎn)化及固定，本實(shí)施例中所使用的零價(jià)鐵為各種商用的鐵粉或鐵屑。

碳納米管與零價(jià)鐵組成的混合活性材料，由于碳納米管比表面積大，表面功能基團(tuán)豐富，吸附富集能力強(qiáng)，可以有效加速零價(jià)鐵對(duì)鈾的還原；另外，由于在反應(yīng)過程中，能夠產(chǎn)生一系列難溶性反應(yīng)產(chǎn)物可以有效覆蓋在碳納米管表面，因此零價(jià)鐵表面的活性位不會(huì)被占據(jù)，可以更好的用于鈾的還原。

最后，以上實(shí)施方式僅用于說明本實(shí)用新型，而并非對(duì)本實(shí)用新型的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本實(shí)用新型的范疇，本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。