Example 11Facility name: AECL Chalk

Example 11

Facility name: AECL Chalk River Laboratory (Canada) Membrane system: Microfiltration
Objective: Demonstrate cleaning of contaminated groundwaters
and soils

Noticeable progress in the use of microfiltration for cleaning contami- nated groundwaters and soils has been made by AECL’s Chalk River Laboratory [57, 58, 82, 83, 89–92]. In the systems developed and introduced by AECL, microfiltration can work as a self-contained process for cleaning radioactive groundwaters [92] and also as a pretreatment step prior to reverse osmosis, as shown in Fig. 45. Since the overall system has been described elsewhere, only the microfiltration experience is addressed in the following.
A hollow fibre microfiltration system (model 40M1) with a nominal pore size of 0.2 µm was introduced at Chalk River in 1988. The membrane elements had to be completely replaced in 1992. The cross-flow microfiltration system contains 40 filtration modules, approximately 6 cm in diameter and 50 cm long. Each filter module contains polypropylene hollow fibre membranes arranged in a shell and tube geometry. The total membrane surface area available for filtration in each module is about 1 m2. The system is configured as two individual banks of 20 modules operating in parallel from a common surge tank. Each bank of 20 modules is further divided into two stages of 10 modules operating in series.
Feed flows tangentially across, over, and around the hollow fibre membranes at a sufficient cross-flow velocity to keep the solids in suspension, thus minimizing deposition and fouling. A small fraction (about 10%) of the total feed flow passes through the membrane into the centre of the tube or lumen and exits as a filtrate. The unfiltered portion of the feed is recycled to the system surge tank. The inlet feed pressure to the first stage is normally 300 kPa. The differential pressure across each stage is normally 40–50 kPa at a cross- flow rate of 245–285 L/min. At a filtrate production rate of 25 L/min per bank, the TMP drop, which is the average feed pressure minus the filtrate pressure, is in the range of 20–100 kPa.
To maintain productivity and performance of the membranes at the design values, the membranes are periodically backwashed by gas. Air at high pressure (e.g. 700 kPa) is periodically introduced into the filtrate side of the system and instantaneously expanded through the hollow fibre into the feed, thereby releasing accumulated solids from the membrane surface. Feedwater is then used to flush the remaining solids from the system. The duration of the backwash sequence is approximately 90 seconds. Backwash is started

automatically by a panel mounted timer, or manually by a push button. The system is chemically cleaned periodically, usually with an alkaline detergent. Chemical cleaning is required when the TMP exceeds 100 kPa at normal filtrate production rates of 15–25 L/min or if the cross-flow pressure drop across the feed channel exceeds 80 kPa.
In the early 1990s it was demonstrated on this system that microfiltration can successfully compete with ultrafiltration as long as the correct selection of reagents for the sedimentation of toxic impurities (including radionuclides) from the radioactive groundwaters and soil leachate is ensured. Based on the research work, a process flow diagram of the application of microfiltration to treat groundwaters and contaminated soils is given in Fig. 47.
During the 7-month pilot plant demonstration in 1991, about 120 m3 of
radioactive groundwaters contaminated with 90Sr were cleaned. The concen- tration of 90Sr was reduced from 1700–3900 Bq/L to 2 Bq/L. These concentra- tions were lower by a factor of 5 than the Canadian drinking water standards for 90Sr. Since 1991 the groundwater treatment system has processed over 20 000 m3.
In another test of the microfiltration installation, with pH adjustment of the treated solution the following retention factors of radionuclides in radioactive groundwaters were reached:

— Up to 70% for α radionuclides;
— Up to 45% for β/γ radionuclides;
— Up to 98% for Fe (e.g. from 50 to 1 mg/L).

It must be noted that up to 60% of the β radioactivity in the permeate was from 137Cs [58, 92].

Kết quả (Việt) 1:

Ví dụ 11Tên cơ sở: Hệ thống màng AECL Chalk River phòng thí nghiệm (Canada): MicrofiltrationMục tiêu: Chứng minh làm sạch của Tây bị ô nhiễmvà đấtSự tiến bộ đáng chú ý trong việc sử dụng các microfiltration sạch contami nated Tây và đất đã được thực hiện bởi AECL của Chalk River phòng thí nghiệm [57, 58, 82, 83, 89-92]. Trong các hệ thống phát triển và giới thiệu bởi AECL, microfiltration có thể làm việc như là một quy trình khép kín sạch phóng xạ Tây [92] và cũng là một bước tiền xử lý trước khi thẩm thấu ngược, như minh hoạ trong hình 45. Kể từ khi hệ thống tổng thể đã được miêu tả ở nơi khác, chỉ là những kinh nghiệm microfiltration là địa chỉ ở đây.Một hệ thống microfiltration sợi rỗng (mẫu 40M 1) với một lỗ trên danh nghĩa, kích thước của cách 0.2 μm đã được giới thiệu tại Chalk River vào năm 1988. Các yếu tố của màng tế bào đã được hoàn toàn thay thế vào năm 1992. Hệ thống dòng chảy qua microfiltration chứa 40 lọc các mô-đun, cự ly khoảng 6 cm đường kính và dài 50 cm. Mỗi mô-đun bộ lọc chứa màng polypropylene rỗng sợi sắp xếp trong một vỏ và ống hình học. Tất cả các màng tế bào bề mặt khu vực có sẵn cho lọc trong mỗi mô-đun là khoảng 1 m2. Hệ thống được cấu hình như là hai cá nhân ngân hàng mô-đun 20 hoạt động song song từ một bể chứa tăng phổ biến. Mỗi ngân hàng 20 các mô-đun được chia thành hai giai đoạn 10 mô-đun trong loạt.Nguồn cấp dữ liệu dòng chảy câu hơi mơ trên, trong và xung quanh thành phố màng sợi rỗng ở một vận tốc dòng chảy qua đủ để giữ cho các chất rắn trong đình chỉ, do đó giảm thiểu lắng đọng và bẩn. Một phần nhỏ (khoảng 10%) tổng nguồn cấp dữ liệu dòng chảy đi qua màng tế bào vào Trung tâm của ống hoặc lumen và thoát ra như là một tinh. Phần các thức ăn, không lọc được tái chế để tăng sự đột biến của hệ thống. Các đầu vào nguồn cấp dữ liệu áp lực cho giai đoạn đầu tiên là bình thường 300 kPa. Áp suất vi sai qua từng giai đoạn là bình thường nhất là 40-50 kPa tốc độ dòng chảy qua 245-285 L/phút. Tốc độ sản xuất tinh của 25 L/phút cho mỗi ngân hàng, thả TMP, đó là áp lực nguồn cấp dữ liệu trung bình trừ những áp lực tinh, là trong khoảng 20 – 100 kPa.Để duy trì năng suất và hiệu suất của màng tế bào tại các giá trị thiết kế, các màng định kỳ backwashed bằng khí. Không khí ở áp suất cao (ví dụ: 700 kPa) định kỳ giới thiệu vào phụ tinh của hệ thống và ngay lập tức có thể mở rộng thông qua sợi rỗng vào thức ăn, qua đó phát hành tích lũy chất rắn từ bề mặt màng tế bào. Nước cấp sau đó được sử dụng để tuôn ra các chất rắn còn lại từ hệ thống. Thời lượng của dãy phía sau là khoảng 90 giây. Phía sau bắt đầu tự động bởi một bộ đếm thời gian gắn trên bảng điều khiển, hoặc theo cách thủ công bằng một nút nhấn. Hệ thống là về mặt hóa học làm sạch theo định kỳ, thường với một chất tẩy rửa có tính kiềm. Hóa chất làm sạch là cần thiết khi TMP vượt quá 100 kPa ở mức sản xuất tinh bình thường của 15-25 L/phút hoặc nếu áp lực dòng chảy qua thả qua nguồn cấp dữ liệu kênh vượt quá 80 kPa.Trong đầu thập niên 1990, nó đã được chứng minh trên hệ thống này microfiltration rằng có thể thành công cạnh tranh với siêu lọc miễn là sự lựa chọn đúng của hoá chất cho lắng tạp chất độc hại (bao gồm cả hạt nhân phóng xạ) từ Tây phóng xạ và đất leachate được đảm bảo. Dựa trên việc nghiên cứu, sơ đồ dòng chảy quá trình của việc áp dụng các microfiltration để điều trị Tây và đất bị ô nhiễm được đưa ra trong hình 47.Trong các cuộc biểu tình tháng 7 thực vật thí điểm vào năm 1991, khoảng 120 m3Tây phóng xạ nhiễm 90Sr đã được làm sạch. Concen-tration của 90Sr đã được giảm từ 1700-3900 Bq/L xuống 2 Bq/L. Các concentra-tions không bởi một nhân tố của 5 so với các tiêu chuẩn nước uống Canada cho 90Sr. Từ năm 1991 hệ thống xử lý nước ngầm đã xử lý hơn 20 000 m3.Trong một thử nghiệm cài đặt microfiltration, với điều chỉnh độ pH của các giải pháp xử lý các yếu tố duy trì sau của hạt nhân phóng xạ trong xạ Tây đã đạt được:-Lên đến 70% đối với hạt nhân phóng xạ α;-Lên đến 45% đối với hạt nhân phóng xạ β/γ;-Lên đến 98% cho Fe (ví dụ: từ 50 đến 1 mg/L).Nó phải được lưu ý rằng lên đến 60% của β phóng xạ trong permeate là từ 137Cs [58, 92].

Kết quả (Việt) 2:

Ví dụ 11

Tên cơ sở: AECL Chalk River phòng thí nghiệm (Canada) hệ thống màng: vi lọc
Mục tiêu: Trình bày sạch groundwaters bị ô nhiễm
và đất

tiến đáng chú ý trong việc sử dụng vi lọc để làm sạch groundwaters phải đồng bộ contami- và đất đã được thực hiện bởi Phòng thí nghiệm sông Chalk AECL của [57 , 58, 82, 83, 89-92]. Trong các hệ thống phát triển và giới thiệu của AECL, vi lọc có thể làm việc như một quá trình khép kín để làm sạch groundwaters phóng xạ [92] và cũng như là một bước tiền xử lý trước khi thẩm thấu ngược, như thể hiện trong hình. 45. Kể từ khi hệ thống tổng thể đã được mô tả ở những nơi khác, chỉ có kinh nghiệm vi lọc được đề cập trong phần sau.
Một rỗng hệ thống sợi vi lọc (mô hình 40M1) với kích thước lỗ danh nghĩa là 0,2 mm đã được giới thiệu tại River Chalk vào năm 1988. Các yếu tố màng có được thay thế hoàn toàn vào năm 1992. hệ thống vi lọc qua dòng chảy chứa 40 module lọc, khoảng 6 cm và có đường kính 50 cm dài. Mỗi mô-đun bộ lọc chứa màng sợi rỗng polypropylene sắp xếp theo một hình học vỏ và ống. Tổng diện tích bề mặt màng có sẵn để lọc trong mỗi module là khoảng 1 m2. Hệ thống được cấu hình như là hai ngân hàng cá nhân của 20 mô-đun hoạt động song song từ một tháp điều áp thông thường. Mỗi ngân hàng của 20 module được chia thành hai giai đoạn của 10 module hoạt động trong series.
Thức ăn chảy tiếp tuyến trên, trên, và xung quanh các màng sợi rỗng với một vận tốc dòng ngang đủ để giữ cho các chất rắn lơ lửng, do đó giảm thiểu bồi lắng và ô nhiễm . Một phần nhỏ (khoảng 10%) trong tổng số lưu lượng thức ăn đi qua màng vào trung tâm của ống hoặc lumen và lối thoát hiểm như một dịch lọc. Phần lọc của thức ăn được tái chế cho các xe tăng hệ thống tăng. Áp lực thức ăn đầu vào cho giai đoạn đầu tiên thường là 300 kPa. Chênh áp qua từng giai đoạn là bình thường 40-50 kPa ở một tốc độ dòng chảy chéo của 245-285 L / phút. Tại một tỷ lệ sản xuất lọc 25 lít / phút mỗi ngân hàng, mức giảm TMP, đó là áp suất thức ăn trung bình trừ áp lực lọc, là trong khoảng 20-100 kPa.
Để duy trì năng suất và hiệu suất của màng tại các giá trị thiết kế , các màng được kỳ backwashed bằng khí. Khí ở áp suất cao (ví dụ như 700 kPa) được định kỳ giới thiệu vào phía bên lọc của hệ thống và mở rộng ngay lập tức thông qua các sợi rỗng vào thức ăn, do đó giải phóng các chất rắn được tích lũy từ các bề mặt màng. Sau đó nước cấp được sử dụng để tuôn ra những chất rắn còn lại từ hệ thống. Thời hạn của dãy ngược là khoảng 90 giây. Ngược được bắt đầu

tự động bởi một bảng điều khiển gắn trên bộ đếm thời gian, hoặc bằng tay bằng một nút nhấn. Hệ thống được làm sạch hóa học định kỳ, thường là với một chất tẩy rửa có tính kiềm. Hóa chất làm sạch là cần thiết khi TMP vượt quá 100 kPa ở mức sản xuất nước lọc bình thường của 15-25 L / phút hoặc nếu sụt áp qua dòng chảy qua các kênh thức ăn vượt quá 80 kPa.
Trong những năm 1990 nó đã được chứng minh trên hệ thống này mà vi lọc thành công có thể cạnh tranh với các siêu lọc miễn là việc lựa chọn đúng thuốc thử cho sự lắng đọng của các tạp chất độc hại (bao gồm cả hạt nhân phóng xạ) từ groundwaters phóng xạ và nước thải đất được đảm bảo. Dựa trên việc nghiên cứu, một sơ đồ dòng chảy quá trình ứng dụng của vi lọc để điều trị groundwaters và đất bị ô nhiễm được đưa ra trong hình. 47.
Trong 7 tháng trình diễn máy thí điểm trong năm 1991, khoảng 120 m3
groundwaters phóng xạ nhiễm 90Sr đã được làm sạch. Các nồng nồng của 90Sr đã giảm 1.700-3.900 Bq / L đến 2 Bq / L. Những nồng độ thấp hơn bởi một nhân tố của 5 so với tiêu chuẩn nước uống của Canada cho 90Sr. Từ năm 1991, hệ thống xử lý nước ngầm đã xử lý hơn 20 000 m3.
Trong thử nghiệm khác về việc cài đặt vi lọc, điều chỉnh pH của dung dịch điều trị các yếu tố giữ chân sau của nuclit phóng xạ trong groundwaters phóng xạ đã đạt được:

- Lên đến 70% cho các hạt nhân phóng xạ α;
- Giảm tới 45% cho hạt nhân phóng xạ β / γ;
-. lên đến 98% cho Fe (ví dụ 50-1 mg / L)

Nó phải được lưu ý rằng có đến 60% của phóng xạ β trong thấm nhập là từ 137Cs [58, 92].