本發(fā)明涉及水處理應用技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種含鈾廢水高效處理系統(tǒng)及處理方法。

背景技術(shù)：

核電在當前能源緊缺和環(huán)境約束的國際背景下，因其清潔、高效、低碳、經(jīng)濟等特性備受各國青睞。天然鈾作為核能發(fā)電的主要燃料，是核電發(fā)展的基礎(chǔ)，其供應關(guān)系到核電產(chǎn)業(yè)運營的穩(wěn)定性。預計到2020年我國對天然鈾的年需求量將達到16400噸。為了滿足我國核電事業(yè)的發(fā)展，必須加大對鈾礦資源勘察、開采和選冶力度；然而鈾礦的開采與選冶，給礦山所在地帶來嚴重的安全隱患和生態(tài)環(huán)境破壞；另據(jù)報道，許多早年開采目前已經(jīng)廢棄或退役的鈾礦山亦能造成周圍環(huán)境的持久鈾污染，鈾能與鐵和有機物顆粒相互結(jié)合而發(fā)生潛在釋放進入地表水體、土壤及地下水。開展現(xiàn)役及廢舊鈾礦區(qū)鈾污染修復與治理，對鈾資源的回收利用和生態(tài)環(huán)境保持具有重大現(xiàn)實意義。

鈾礦的開采和選冶(水冶)會產(chǎn)生大量的含鈾廢水，因其來源廣泛，污染擴散性強、范圍廣，易于形成復合污染(造成生物、土壤及地下水污染)的特點，含鈾廢水處理已成為各國亟待解決的重要環(huán)境問題之一。我國國家標準中允許鈾廢水排放濃度為0.05mg/l，由鈾礦山開采與選冶排放的鈾廢水質(zhì)量濃度一般在5.0mg/l，是國家規(guī)定允許排放濃度的約100倍。最終，排放的含鈾廢水可危害生態(tài)環(huán)境和人類健康。含鈾廢水的處理一方面可基于鈾酰離子的溶解特性采用物理或物化方法實現(xiàn)u(ⅵ)與廢水的分離，另一方面利用鈾四價氧化物(uo2)的不溶特性將u(ⅵ)還原為u(ⅳ)去除。據(jù)此，各類傳統(tǒng)水處理技術(shù)，主要包括蒸發(fā)濃縮、吸附、離子交換、膜分離和化學沉淀，及以生物(微生物、植物、藻類)修復和納米功能材料吸附為主體的新型水處理技術(shù)被廣泛應用于含鈾廢水處理的研究工作，研究成果對于解決鈾礦區(qū)放射性污染起到重大推進作用。然而，上述含鈾廢水處理技術(shù)在實際工業(yè)鈾廢水處理中均存在一些不足之處，如傳統(tǒng)的含鈾廢水處理技術(shù)蒸發(fā)濃縮法熱能消耗大、設(shè)備投資高，吸附法泥漿量大，廢水中鈾資源富集困難，離子交換法、膜分離法運行成本高、易造成二次污染，化學沉淀法藥劑投加量大、工藝復雜。新型生物修復法耐輻射菌種/植物/藻類篩選困難、馴化周期長、受鈾濃度沖擊負荷差、出水水質(zhì)不穩(wěn)定；納米零價鐵和碳納米材料吸附法納米材料價格昂貴，且使用后回收困難，fe⁰易形成鐵泥或鐵離子，造成二次污染，納米碳材料亦會造成水體污染；納米零價鐵易于氧化、聚團，鈾吸附效率下降，而碳納米材料的吸附反應僅能在較窄ph范圍條件下進行。具有廣泛適用性、運行成本低、綠色環(huán)保的含鈾廢水處理技術(shù)仍有待于進一步開發(fā)與研究。

電絮凝是電化學技術(shù)的一種，可通過絮凝前驅(qū)體(電場條件下犧牲性陽極溶出產(chǎn)生的金屬離子與陰極產(chǎn)生的oh^-反應產(chǎn)生的具有絮凝特性的氫氧化物)的網(wǎng)捕、吸附電中和及陰極電還原反應實現(xiàn)水中金屬離子的去除，因具有去除效率高、電能節(jié)約及易自動化控制的優(yōu)點而成為廢水中金屬離子去除的研究熱點。廢水中鈾以鈾酰離子(uo2²⁺)形式存在，具備重金屬離子帶電、易于擴散和遷移的特點，其還原電位({e⁰(uo2/uo2²⁺)}＝-0.27v)介于cr({e⁰(cr³⁺/cr⁶⁺)}＝-1.33v)、ni({e⁰(ni/ni²⁺)}＝-0.25v)等金屬之間，且相對原子質(zhì)量、半徑遠大于cr、ni等金屬離子，可在電場條件下發(fā)生絮凝與電還原反應。然而，采用電絮凝技術(shù)處理含鈾廢水的研究與應用卻未見報道?？紤]電絮凝技術(shù)的成本節(jié)約、自動化操作及絮體中鈾的沉淀富集特性，開展電絮凝技術(shù)含鈾廢水處理工藝研究，并設(shè)計開發(fā)集成化處理裝置具有較大的工程實踐意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種含鈾廢水高效處理系統(tǒng)，旨在改善當前鈾礦區(qū)低濃度含鈾廢水處理效率低、能耗大、易于形成二次污染的問題。

本發(fā)明提供了一種含鈾廢水高效處理方法，其采用鈾酰離子螯合劑與電絮凝相結(jié)合的工藝，對鈾的去除效率高、節(jié)約電能且無二次污染。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：

一種含鈾廢水高效處理系統(tǒng)，包括依次相互連接的螯合劑添加池、ph調(diào)節(jié)池、電解池和沉淀池。

進一步地，在本發(fā)明較佳的實施例中，電解池的一側(cè)設(shè)置有進水管，另一側(cè)設(shè)置有出水管，電解池的底部還設(shè)置有排泥管。

進一步地，在本發(fā)明較佳的實施例中，電解池內(nèi)設(shè)置有多個電絮凝處理單元，每個電絮凝處理單元包括位置相對的一個陰極板和一個陽極板，在陰極板與陽極板之間設(shè)置有漏泥板。

進一步地，在本發(fā)明較佳的實施例中，出水管包括一個出水總管和多個出水分管，多個出水分管與多個電絮凝處理單元一一對應，每個出水分管的一端連接于出水總管，每個出水分管的另一端設(shè)置于與其對應的電絮凝處理單元內(nèi)且與電絮凝處理單元連通，且出水分管位于電絮凝處理單元內(nèi)的一端的管壁上開設(shè)有多個出水孔。

進一步地，在本發(fā)明較佳的實施例中，螯合劑添加池容量設(shè)計為0.256m³，尺寸為(0.4m×0.8m×0.8m；ph調(diào)節(jié)池設(shè)計容量為0.256m³，設(shè)計尺寸為0.4m×0.8m×0.8m；電解池設(shè)計容量為0.384m³，設(shè)計尺寸為0.6m×0.8m×0.8m，陰極板或陽極板的規(guī)格為0.8m×0.8m×0.002m，電極間距為4cm；沉淀池設(shè)計容量為27m³，設(shè)計尺寸為3m×3m×3m。

一種含鈾廢水高效處理方法，通過上述含鈾廢水高效處理系統(tǒng)實施，包括：

將含鈾廢水中通入螯合劑添加池并向螯合劑添加池內(nèi)加入鈾酰離子螯合劑，使得廢水中的鈾轉(zhuǎn)化為u(ⅵ)-有機配體螯合物得第一廢水；

將第一廢水通入ph調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)第一廢水的ph為6.5-7.0得第二廢水；

將第二廢水通入電解池中進行電絮凝反應得第三廢水；

將第三廢水通入沉淀池中進行沉淀，沉淀后的干凈水由沉淀池上部排出。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過上述設(shè)計得到的含鈾廢水高效處理系統(tǒng)，螯合劑添加池、ph調(diào)節(jié)池以及電解池的相互作用，對含鈾廢水先鰲和處理后電絮凝處理，能夠有效去除廢水中的鈾，且該系統(tǒng)占地面積小，操作運行簡單。本發(fā)明提供的含鈾廢水高效處理方法利用鈾酰離子的有機配體進行廢水中鈾酰離子的螯合固定，而后采用電絮凝反應進行u(ⅵ)-螯合劑沉淀去除的含鈾廢水處理技術(shù)，對鈾的去除效率高，運用靈活，處理流量大，不易形成二次污染。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施方式的技術(shù)方案，下面將對實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1是本發(fā)明實施方式提供的含鈾廢水高效處理系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是發(fā)明實施方式提供的含鈾廢水高效處理系統(tǒng)縱截面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是發(fā)明實施方式提供的含鈾廢水高效處理系統(tǒng)俯視的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖1中電解池的縱截面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖4中電絮凝單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是無有機配體(a)、添加聚苯胺(b)、亞氨基二乙酸(c)不同ph條件下電絮凝含鈾廢水處理鈾濃度變化圖；

圖7是以聚苯胺螯合劑時沉淀絮體的沉淀絮體的掃描sem圖(倍率2000倍)；

圖8是亞氨基二乙酸為螯合劑時沉淀絮體的sem圖(倍率2000倍)；

圖9是以聚苯胺螯合劑時沉淀絮體的mapping圖(表征元素c、n、o、fe、u，倍率2000倍)；

圖10是圖9mapping的結(jié)果圖；

圖11是以亞氨基二乙酸為螯合劑時沉淀絮體的mapping圖(表征元素c、n、o、fe、u，倍率2000倍)；

圖12是圖11mapping的結(jié)果圖；

圖13是以聚苯胺為螯合劑時沉淀絮體的mapping圖(u元素)；

圖14是以亞氨基二乙酸為螯合劑時沉淀絮體的mapping圖(u元素)。

圖標：100-含鈾廢水高效處理系統(tǒng)；110-螯合劑添加池；111-第一攪拌器；112-第一水泵；113-第一抽水管；120-ph調(diào)節(jié)池；121-第二攪拌器；122-第二水泵；123-第二抽水管；130-電解池；131-進水管；132-進水總管；133-進水分管；134-出水管；135-出水總管；136-出水分管；137-出水孔；138-電絮凝處理單元；139-排泥管；141-陽極板；142-陰極板；143-漏泥板；144-漏泥孔；150-沉淀池；151-清水管。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施方式的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施方式中的附圖，對本發(fā)明實施方式中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施方式是本發(fā)明一部分實施方式，而不是全部的實施方式?；诒景l(fā)明中的實施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬于本發(fā)明保護的范圍。因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施方式的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施方式?；诒景l(fā)明中的實施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的設(shè)備或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。實施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明提供的含鈾廢水高效處理系統(tǒng)100及處理方法做進一步的詳細描述。

如圖1-圖3所示，本發(fā)明實施例提供了一種含鈾廢水高效處理系統(tǒng)100，其包括依次相互連接的螯合劑添加池110、ph調(diào)節(jié)池120、電解池130和沉淀池150。本發(fā)明提供的含鈾廢水高效處理系統(tǒng)100通過對含鈾廢水的先鰲和處理再電絮凝處理實現(xiàn)對廢水中鈾以及其他污染物的去除。

具體地，螯合劑添加池110連接有第一抽水管113，第一抽水管113遠離螯合劑添加池110的一端設(shè)置有第一水泵112。含鈾廢水則在第一水泵112的作用下通過第一抽水管113被輸送至螯合劑添加池110內(nèi)。

螯合劑添加池110內(nèi)還設(shè)置有第一攪拌器111，當廢水通入螯合劑添加池110后，向螯合劑添加池110內(nèi)加入鈾酰離子螯合劑，第一攪拌器111用于使鈾酰離子螯合劑快速與廢水混合反應。

ph調(diào)節(jié)池120與螯合劑添加池110之間通過第二抽水管123連通，螯合劑添加池110內(nèi)第二抽水管123上設(shè)置有第二水泵122，鰲和反應后的廢水則被第二水泵122經(jīng)第二抽水管123輸送至ph調(diào)節(jié)池120內(nèi)。

ph調(diào)節(jié)池120內(nèi)還設(shè)置有第二攪拌器121，當螯合反應后的廢水通入ph調(diào)節(jié)池120內(nèi)后，會向ph調(diào)節(jié)池120內(nèi)加入ph調(diào)節(jié)劑以調(diào)節(jié)廢水的ph值，第二攪拌器121運轉(zhuǎn)則會加快ph調(diào)節(jié)劑與廢水的充分混合，提高廢水的處理效率。

進一步地，電解池130的一側(cè)設(shè)置有進水管131，與進水管131位置相對的一側(cè)設(shè)置有出水管134，電解池130的底部設(shè)置有排泥管139。調(diào)節(jié)好ph后的廢水被輸送至電解池130中進行電絮凝反應。具體地，進水管131設(shè)置于電解池130的下部，出水管134設(shè)置于電解池130的上部，由于電絮凝反應過程中產(chǎn)生的絮體會向下沉降則位于電解池130上部的水較位于下部的水更干凈故出水管134設(shè)置于電解池130上部。

含鈾廢水高效處理系統(tǒng)100還包括中控系統(tǒng)，第一水泵112、第二水泵122和排泥管139均與中控系統(tǒng)通訊連接，中控系統(tǒng)控制第一水泵112和第二水泵122的泵水，控制排泥管139定期進行排泥。在滿足廢水達標排放的同時，實現(xiàn)操作的集成化與自動化，更智能，更節(jié)省人力成本。

請參照圖4和圖5所示，進一步地，電解池130內(nèi)設(shè)置有多個電絮凝處理單元138，每個電絮凝處理單元138包括一個陽極板141和一個陰極板142。在陽極板141和陰極板142之間設(shè)置有漏泥板143，漏泥板143上設(shè)置有多個漏泥孔144。設(shè)置漏泥板143的目的是使得進入電解池130的廢水能夠分布均勻，且同時還起到了阻隔底部污泥向上運動的作用。需要指出的是，電絮凝處理單元138設(shè)置的數(shù)量可根據(jù)電解池130的設(shè)計容量以及水處理量等多個因素進行調(diào)整，故其設(shè)計數(shù)量并不是定值。

進一步地，進水管131包括一個進水總管132和多個進水分管133，每個進水分管133均與進水總管132連通，多個進水分管133與多個電絮凝處理單元138一一對應，每個進水分管133的一端連接于進水總管132，每個進水分管133的另一端設(shè)置于與其對應的電絮凝處理單元138內(nèi)與電絮凝處理單元138連通。需要說明的是，進水分管133設(shè)置于漏泥板143的上方，防止進水時水流沖擊使電解池130底部的污泥被沖起。

每個電絮凝處理單元138對應一個進水分管133能夠使得每一個電絮凝處理單元138內(nèi)的廢水處理量相當。能夠使電解池130的效率更高。

進一步地，出水管134包括一個出水總管135和多個出水分管136，每個出水分管136均與出水總管135連通，多個出水分管136與多個電絮凝處理單元138一一對應，每個出水分管136的一端連接于出水總管135，每個出水分管136的另一端設(shè)置于與其對應的電絮凝處理單元138內(nèi)與電絮凝處理單元138連通，且出水分管136設(shè)置于電絮凝處理單元138內(nèi)的一端的管壁開設(shè)有多個出水孔137。

每個電絮凝處理單元138對應一個出水分管136，能夠及時排出每個電絮凝處理單元138處理完后的廢水，而在出水分管136的管壁設(shè)置出水孔137一方面可以攔截體積較大的絮體另一方面通過溢流的方式將上部的較為干凈的廢水排出電解池130。

沉淀池150上部設(shè)置有多根清水管151。廢水在電解池130內(nèi)發(fā)生電絮凝反應后通過出水管134被輸送至沉淀池150內(nèi)，在沉淀池150內(nèi)靜置沉淀后上部的處理完成的干凈水則通過清水管151排出。

進一步地，螯合劑添加池110設(shè)計容量為0.256m³，尺寸為(長×寬×高)0.4m×0.8m×0.8m，水力停留時間為4min；ph調(diào)節(jié)池120:設(shè)計容量為0.256m³，設(shè)計尺寸為(長×寬×高)0.4m×0.8m×0.8m，水力停留時間為4min；電解池130設(shè)計容量為0.384m³，設(shè)計尺寸為(長×寬×高)0.6m×0.8m×0.8m，陽極板141或陰極板142規(guī)格為0.8m×0.8m×0.002m，電極間距為4cm，水力停留時間為6min；沉淀池150設(shè)計容量為27m³，設(shè)計尺寸為(長×寬×高)3m×3m×3m，停留時間為40min。本含鈾廢水高效處理系統(tǒng)100在此尺寸的條件下能夠達到處理量90t/d，能夠看出含鈾廢水高效處理系統(tǒng)100中的各個處理單元的尺寸均較小，故含鈾廢水高效處理系統(tǒng)100不僅水處理量大且其占地面積較小。

需要說明的是，在本發(fā)明的其他實施例中，含鈾廢水高效處理系統(tǒng)100各個水處理單元的設(shè)計尺寸還可以根據(jù)水處理量的需要進行調(diào)整。

如圖1-圖3所示，本發(fā)明實施例還提供了一種含鈾廢水高效處理方法，該方法由上述的含鈾廢水高效處理系統(tǒng)100實施。包括：

s1、將含鈾廢水中通入螯合劑添加池110并向螯合劑添加池110內(nèi)加入鈾酰離子螯合劑，使得廢水中的鈾轉(zhuǎn)化為u(ⅵ)-有機配體螯合物得第一廢水。

具體地，首先將鈾礦區(qū)產(chǎn)生的含鈾廢水通過第一抽水管113通入螯合劑添加池110中，并向螯合劑添加池110內(nèi)加入鈾酰離子螯合劑，并啟動第一攪拌器111，在原水ph條件下，利用鈾酰離子的有機配體對廢水中游離的鈾酰離子高效吸附螯合，使得其中的鈾轉(zhuǎn)化為u(ⅵ)-有機配體螯合物，此含有u(ⅵ)-有機配體螯合物的廢水為第一廢水。優(yōu)選地，選用螯合效率較高的聚苯胺為鈾酰離子螯合劑。

進一步地，鈾酰離子螯合劑與鈾的摩爾比為2.5-4:1，水力停留時間為3-5min。當鈾酰離子螯合劑投加量與鈾的比值在此范圍內(nèi)時能夠有效保證鈾能夠被充分吸附鰲和且不存在鈾酰離子螯合劑過多造成浪費或者造成廢水的二次污染。鈾酰離子螯合劑加入后在3-5min內(nèi)能夠與鈾反應完全，時間過長則浪費時間，使廢水處理效率降低。

s2、將第一廢水通入ph調(diào)節(jié)池120，調(diào)節(jié)第一廢水的ph為6.5-7.0得第二廢水。

具體地，將鰲和反應完成后的第一廢水經(jīng)第二抽水管123通入ph調(diào)節(jié)池120中，在ph調(diào)節(jié)池120內(nèi)加入ph調(diào)節(jié)劑并啟動第二攪拌器121調(diào)節(jié)第一廢水的ph值至6.5-7.0，為下一步的電絮凝反應提供最佳的反應條件，當ph值為6.5-7.0時電絮凝反應對含有u(ⅵ)-有機配體螯合物的廢水的處理效率最高。第一廢水調(diào)節(jié)ph值后得第二廢水。

進一步地，ph調(diào)節(jié)池120的水力停留時間為3-5min，在此時間內(nèi)能夠保證ph調(diào)節(jié)劑將第一廢水的ph調(diào)節(jié)至預期值，時間過長則會降低廢水處理效率。

s3、將第二廢水通入電解池130中進行電絮凝反應得第三廢水。

具體地，將第二廢水通入電解池130中，在電極電壓1.0-1.5v，電流密度為7-10ma/cm²的條件下反應5-7min得第三沸水。此條件下既能保證將污水中的污染物質(zhì)充分絮凝沉降，同時電壓低，更安全。

s4、將第三廢水通入沉淀池150中進行沉淀，沉淀后的干凈水由沉淀池150的上部排出。

具體的，第三廢水通過出水管134進入沉淀池150中，在沉淀池150中沉淀35-45min后，上部清液從清水管151排出。此沉淀時間即能夠保證沉淀充分，又不會因沉淀時間過長而拉低整個系統(tǒng)的廢水處理效率。

實施例1

對江西某一鈾尾礦庫堆浸廢水進行處理，其原水ph＝4.0～5.0，鈾濃度4.94mg/l。按有機配體與鈾摩爾比3:1添加聚苯胺，電解質(zhì)硫酸鈉投加量5％，螯合劑添加池110內(nèi)停留時間4min；采用氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph為6.8～7.2，在ph調(diào)節(jié)池120內(nèi)停留時間4min；在鐵陽極(8片)、石墨陰極(7片)組成的既定反應器內(nèi)電絮凝反應，單片電極電壓1.4v，電流密度8ma/cm²，廢水在電解池130內(nèi)停留時間6min，處理量90t/d；最后在沉淀池150靜置40min，取沉淀池最終出水測定鈾濃度為0.02mg/l，此時出水鐵濃度為0.571mg/l；每隔1h取水樣測定出水鈾、鐵濃度，連續(xù)監(jiān)測12h，出水鈾濃度均小于0.05mg/l，最大鐵濃度2.11mg/l。

實施例2

對廣州某一鈾尾礦庫堆浸廢水進行處理，測定其廢水ph＝4.0～5.5，鈾濃度7.6mg/l。按有機配體與鈾摩爾比3:1添加聚苯胺，電解質(zhì)硫酸鈉投加量5％，在螯合劑添加池110內(nèi)停留時間4min；采用氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph為6.8～7.2，在ph調(diào)節(jié)池120內(nèi)停留時間4min；在鐵陽極(8片)、石墨陰極(7片)組成的既定反應器內(nèi)電絮凝反應，單片電極電壓1.3v，電流密度8ma/cm²，電解池130內(nèi)廢水停留時間6min，處理量為90t/d；最后在沉淀池150靜置40min，取沉淀池最終出水測定鈾濃度為0.04mg/l，此時出水鐵濃度為0.696mg/l；每隔1h取水樣測定出水鈾、鐵濃度，連續(xù)監(jiān)測12h，出水鈾濃度均小于0.05mg/l，滿足含鈾廢水的達標排放標準；最大鐵濃度2.54mg/l。

實施例3

對新疆某一鈾尾礦庫堆浸廢水進行處理，其原水ph＝5.5～6，鈾濃度5.05mg/l。按有機配體與鈾摩爾比2.5:1添加聚苯胺，電解質(zhì)硫酸鈉投加量5％，螯合劑添加池110內(nèi)停留時間3min；采用氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph為6.8～7.2，在ph調(diào)節(jié)池120內(nèi)停留時間5min；在鐵陽極(8片)、石墨陰極(7片)組成的既定反應器內(nèi)電絮凝反應，單片電極電壓1.0v，電流密度7ma/cm²，廢水在電解池130內(nèi)停留時間5min，處理量90t/d；最后在沉淀池150靜置35min，取沉淀池最終出水測定鈾濃度為0.015mg/l，此時出水鐵濃度為0.561mg/l；每隔1h取水樣測定出水鈾、鐵濃度，連續(xù)監(jiān)測12h，出水鈾濃度均小于0.05mg/l，最大鐵濃度2.07mg/l。

實施例4

對山西某一鈾尾礦庫堆浸廢水進行處理，其原水ph＝4～4.5，鈾濃度4.75mg/l。按有機配體與鈾摩爾比4:1添加聚苯胺，電解質(zhì)硫酸鈉投加量5％，螯合劑添加池110內(nèi)停留時間5min；采用氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph為6.8～7.2，在ph調(diào)節(jié)池120內(nèi)停留時間3min；在鐵陽極(8片)、石墨陰極(7片)組成的既定反應器內(nèi)電絮凝反應，單片電極電壓1.5v，電流密度10ma/cm²，廢水在電解池130內(nèi)停留時間7min，處理量90t/d；最后在沉淀池150靜置45min，取沉淀池最終出水測定鈾濃度為0.018mg/l，此時出水鐵濃度為0.561mg/l；每隔1h取水樣測定出水鈾、鐵濃度，連續(xù)監(jiān)測12h，出水鈾濃度均小于0.05mg/l，最大鐵濃度2.34mg/l。

實驗例

該實驗例所用含鈾廢水取自江西某鈾礦山尾礦庫。以fe為陽極、不銹鋼為陰極，在操作電壓為1.4v、電流密度為8.0ma/cm²和處理時間為6min的條件下，對低濃度(5.0-7.0mg/l)含鈾廢水進行電絮凝處理。實驗結(jié)果見圖6，實驗結(jié)果表面表明，未添加鈾酰離子的有機配體時，電絮凝含鈾廢水處理最佳ph為5.0(廢水初始ph為7.0和9.0時，鈾酰離子與oh^-和h2o化合形成uo2(oh)2·h2o乳白色懸浮物，u(ⅵ)電絮凝去除效率下降)，經(jīng)6min電解反應，u(ⅵ)去除效率77.48％；添加鈾酰離子的有機配體后，u(ⅵ)的去除效率顯著提高，在短時間內(nèi)(6min)，以聚苯胺為鈾酰離子的有機配體，鈾去除效率可達99.26％；有機配體為亞氨基二乙酸時，鈾去除效率低于聚苯胺，說明采用聚苯胺時鈾去除效果更好。隨廢水初始ph在3.0～9.0變化，鈾去除效率為82.93～97.67％?？紤]酸性條件下fe的陽極溶出速率快及ph堿性調(diào)節(jié)成本，故控制電解池進水ph為6.5-7.0時既能保證處理成本低又能保證處理效率高。除此之外，達到相同u(ⅵ)去除效率時，有機配體存在的電絮凝反應產(chǎn)泥漿量大大降低。且操作電壓低，處理時間短，可保障該工藝的低成本運行。

提高鈾濃度至100mg/l分析沉淀絮體中鈾的形態(tài)。圖7是以聚苯胺螯合劑時沉淀絮體的沉淀絮體的掃描sem圖(倍率2000倍)；圖8是亞氨基二乙酸為螯合劑時沉淀絮體的sem圖(倍率2000倍)；圖9是以聚苯胺螯合劑時沉淀絮體的mapping圖(表征元素c、n、o、fe、u，倍率2000倍)；圖10是圖9mapping的結(jié)果圖；圖11是以亞氨基二乙酸為螯合劑時沉淀絮體的mapping圖(表征元素c、n、o、fe、u，倍率2000倍)；圖12是圖11mapping的結(jié)果圖；圖13是以聚苯胺為螯合劑時沉淀絮體的mapping圖(u元素)；圖14是以亞氨基二乙酸為螯合劑時沉淀絮體的mapping圖(u元素)。

從圖7和圖8可以看出，鈾可均勻分布在絮體表面；從圖9-圖12可看出，加入聚苯胺螯合劑時，u在絮體中的質(zhì)量占比為2.90％，加入亞氨基二乙酸為螯合劑時，u在絮體中的質(zhì)量占比為1.23％(鈾濃度為10mg/l時無法進行mapping表征分析)；按上述富集效率推算，當初始鈾濃度為10mg/l時，加入聚苯胺螯合劑時，u在絮體中的質(zhì)量占比為0.29％，加入亞氨基二乙酸為螯合劑時，u在絮體中的質(zhì)量占比為0.12％，所得絮體中鈾品位高于一般鈾礦山(0.1-0.3％)。圖13和圖14表明本實驗可以有效的去除廢水中的鈾，鈾由液態(tài)轉(zhuǎn)變成為絮體中的固態(tài)，把分散的鈾集中成固體，實現(xiàn)鈾的去除與富集。具有較大回收意義。如可采用低成本微生物冶金(使用氧化亞鐵硫桿菌)的方法，實現(xiàn)絮體中鈾資源的回收。

綜上所述，本發(fā)明提供的含鈾廢水高效處理系統(tǒng)及處理方法利用鈾酰離子的有機配體進行廢水中鈾酰離子的螯合固定，而后采用電絮凝反應進行u(ⅵ)-螯合劑沉淀去除的含鈾廢水處理技術(shù)，通過螯合劑優(yōu)選和工藝參數(shù)優(yōu)化實現(xiàn)鈾礦區(qū)低濃度含鈾廢水(＜10mg/l)的達標治理；本發(fā)明提供的處理系統(tǒng)，兩次泵水，而后利用重力流進水完成廢水各階段進水，減少能耗；定期排泥，自動化程度高；具有鈾去除效率高，運用靈活，占地面積小，處理流量大的優(yōu)點，其能有效處理低濃度含鈾廢水，且電絮凝過程能耗低、不易形成二次污染。

以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。