Источники излучения для радиационной очистки воды

Радиационная очистка воды содержит в себе возможности для удовлетворения этих требований. Это, действительно, быстрый метод, скорость которого определяется только количеством подаваемой энергии излучения от источника в единицу времени. Подробные исследования радиационного способа снижения цветности и запаха природных вод, проведенные в совместной работе Института электрохимии АН СССР и ВОДГЕО Госстроя СССР, показали, что этот метод обеспечивает очень высокое качество воды по всем показателям, практически недостижимое при использовании других методов. Радиационная очистка — в принципе одностадийный процесс. Он не требует введения в очищаемую воду новых химических реагентов, делает ее прозрачной, вкусной и обеззараженной. Но возникают естественные вопросы возможно ли практическое использование этого метода, имеются ли объективные предпосылки для его промышленного применения, не слишком ли дорогой ценой можно достигнуть тех преимуществ, которые дает этот метод Именно на эти вопросы и пытается ответить настоящая книга. [c.8]

ИСТОЧНИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ РАДИАЦИОННОЙ ОЧИСТКИ ВОДЫ [c.114]

Снижение стоимости очистки сточных вод может быть достигнуто только при одновременном решении двух проблем. Первая из них, которой должны заниматься и которой занимаются специалисты по радиационной химии, это — интенсификация радиационной очистки, т. е. изыскание условий, при которых радиационные процессы будут протекать с большими выходами. Вторая проблема — снижение стоимости источников излучения. Представляется необходимым изыскание путей производства дешевых радиоактивных изотопов °Со и Сз. Относительно Сз в гл. VI уже упоминалось, что, по мнению американских ученых, его производство могло бы быть существенно усовершенствовано, во много раз увеличено и, очевидно, удешевлено, если он будет использоваться в большом масштабе. В настоящее время это производство значительно ниже возможностей ядерной промышленности. Что касается Со, то, по мнению некоторых ученых, при эксплуатации энергетических реакторов имеется возможность использовать часть нейтронов для активации кобальта без существенного снижения мощности реактора. Для этой цели, вероятно, можно было бы использовать нейтроны утечки и нейтроны из запаса реактивности. Тогда стоимость Со существенно снизится. Но этот вопрос, конечно, не может быть здесь обсужден сколько-нибудь подробно, он требует специального рассмотрения. Требуется также разработка и проверка в производственных условиях ускорителей, дающих мощный поток электронов с достаточной высокой энергией, стабильных и надежных в работе. И, далее, необходимы исследования возможностей, предоставляемых для радиационной очистки реакторными петлями и СПД. Весьма перспективным представляется использование реакторов атомных электростанций — не только для получе- [c.137]

Уже в настоящее время при серийном изготовлении наиболее экономичных источников излучения стоимость очистки природных вод должна быть соизмерима со стоимостью очистки воды на современных станциях водоподготовки. Радиационный метод заманчив и тем, что очистку маломутных природных вод можно осуществить всего лишь в два этапа удаление взвесей микрофильтрами и облучение воды. [c.128]

Характеристики различных носителей для радиационных контуров [2] показывают, что но удельной мощности наилучшие показатели имеет индий и его сплавы, а по эффективности использования нейтронов — натрий. Первый дает у-кванты с энергией 2,12 Жэе и имеет период полураспада 54 мин, а второй дает у-кванты с энергией 2,75 Мэе, период полураспада —14,9 мин. Теория радиационных контуров разработана довольно подробно [2] и проверена экспериментально. По американским данным реактор на 240 Мет тепловой мощности может дать в контуре с натриевым носителем 900 кет мощности у-излучения. В работе [3] рассматривают его как наиболее дешевый источник излучения. Принципиальным недостатком этого источника является то, что он привязан к ядерному реактору и поэтому его использование для целей очистки воды не всегда может быть удобным. [c.118]

Экономический расчет радиационной очистки сточных вод с использованием в качестве источника излучения °Со был проведен также в японской работе [5]. Этот расчет резко отличается от приведенного выше. Стоимость радиоактивного кобальта в этой работе принята равной 20 иенам за кюри, что равняется примерно 5 коп. Очевидно, ири столь низкой стоимости источника излу- [c.127]

Сравнение стоимости радиационной очистки сточных вод при использовании различных источников излучения [2] [c.133]

Очевидно, для того чтобы радиационный метод очистки нашел практическое применение, необходимы не только радиационные исследования, а также серьезная изыскательская работа ученых, занятых проектированием и налаживанием источников ионизирующих излучений. Такие исследования необходимы не только для проблемы очистки сточных вод, но и вообще для всех радиационных процессов, имеющих практическое значение. Однако следует указать на две особенности, отличающие радиационную очистку сточных вод от других радиационных производств. Первая связана с тем, что получаемый продукт — очищенная вода — должен иметь чрезвычайно низкую стоимость — несколько копеек за 1 м . Это, безусловно, сильно усложняет проблему. Вторая — это масштабы производства. Если радиационный метод найдет применение, он потребует не единичных ускорителей, а их серийного производства. То же самое можно сказать и об изотопах. Потребуется их массовое производство. Между тем известно, что переход к массовому производству приводит обычно к снижению, и часто весьма существенному, стоимости производимой продукции. Будем надеяться, что это произойдет и в данном частном случае. [c.138]

И в заключение следует выделить еще одно из несомненных достоинств способа радиационной очистки. Этот способ предлагает и создает крайне несложные и унифицированные практические приемы, что само по себе является необходимым условием разработки и внедрения широкой автоматизации процесса производства чистой воды. К тому же он предполагает применение радиоактивных источников излучения, повседневное использование которых, за исключением профилактики, несложно. В этом смысле радиационный метод очистки выгодно отличается от таких широко распространяющихся в последнее время методов, как озонирование, очистка в высокочастотном разряде и т. п. [c.145]

Вопрос выбора источника ионизирующего излучения для промышленпого применения имеет общее значение для всех областей прикладной радиационной химии. Но для радиационной очистки воды он имеет свои особенности. Прежде всего следует иметь в виду совершенно исключительное по величине количество энергии излучения, которое потребуется, если радиационный способ получит широкое применение. Положение не изменится даже в том случае, если удастся заметно повысить выходы радиационной обработки по сравнению с тем, которые сообщаются в литературе и характерны для нецепных радикальных процессов (т. е. порядка единиц). Далее конструкция должна обеспечивать стабильную, непрерывную работу в течение нескольких лет с небольшими перерывами на профилактику. Источники излучения должны быть безопасными в работе и простыми в обслуживании. Желательно, чтобы их эксплуатация не требовала значительного количества высококвалифицированного персонала. Учитывая также, что вода является очень дешевым продуктом, желательно чтобы стоимость источника была низкой. Ряд затронутых ниже вопросов относится к рентабельности радиационного способа очистки воды в целом, которая будет подробно обсуждена в следующей главе. [c.114]

В качестве источников излучения могут быть исполь-.зованы радиоактивные 50СО и 137 s, тепловыделяющие элементы (ТВЭЛы), радиационные контуры, ускорители электронов, а также смеси продуктов деления, извлеченных из отработанных ТВЭЛов 192, с. 112]. Оценка стоимости энергии излучения различных источников при радиационной очистке сточных вод приведена в табл. 7.7 [191]. [c.218]

Появляющиеся в последнее время в литературе сообщения указывают на перспективность радиационного способа очистки загрязненных природных "йли промышлен-1СЫХ сточных вод [1, 2]. Для правильного понимания значимости этого вопроса следует прежде всего представлять себе, что очистка воды все более и более превращается в самостоятельную отрасль иромышлепности. По объему она может явиться одной из самых крупных, если не самой крупной отраслью, в то же время по требованиям, предъявляемым к чистоте продукта, в некоторых случаях достигает уровня, характерного, например, для производства полупроводников. Между тем из термодинамики неоспоримо следует, что задача выделения любого чистого индивидуального вещества обязательно требует больших или меньших энергетических затрат, Представляется вполне реальным, что источником такой энергии могут служить разного рода ионизирующие излучения. [c.9]

Чаще всего для радиационных работ применяется радиоактивный изотоп °Со. Количество кобальта, необходимое для получения 1 кет энергии, равно 68 ООО кюри. Основное достоинство °Со — возможность изготовления источника любого вида и формы. Период полураспада °Со равен 5,3 года, в результате чего для поддержания начального уровня мощности источника ежегодно требуется добавлять кобальт в количестве 14% от первоначального. В одной из работ [2] была подсчитана стоимость радиационной обработки сточной воды для завода, дающего обпщй сток объемом 40000 м 1сутки. При этом принималось, что для очистки требуется доза 0,1 Мрад, а эффективность использования излучения составляет 75%. Расчет показывает, что для очистных сооружений требуется 40 Мкюри Со. В 1967 г., когда был проведен этот расчет, 1 кюри °Со стоил 40 центов. Исходя из этого можно подсчитать, что стоимость источника составляет 1,6-10 долл. Если срок амортизации равняется 10 годам, то годовая амортизащя составит 1,6-10 долл. Стоимость годовой добавки (14%) для поддержания постоянной мощности источника равняется 2,2 -10 долл. Отсюда получается, что стоимость радиационной обработки воды, равная общей стоимости, деленной на объем обработанной за год воды, составляет 3,8-10 /(40 000-365) =25 цн/м . В том случае, если цена Со снизится до 10 центов за кюри, стоимость радиационной обработки снизится до 6 цн/м . [c.127]

Следует отметить, что кроме двух первых компонент, определяющих естественный радиащюнный фон, в последние годы выделяют так называемый технологически измененный естественный радиащюнный фон. Он определяется как излучение от естественных источников ионизирующего излучения (естественных радионуклидов и космического излучения), которое не имело бы места (или не изменилось бы), если бы не использовался некий технологический процесс, предназначенный непосредственно для генерирования ионизирующего излучения. Причинами такого измененного фона могут являться, например, выбросы тепловых электростанций, работающих на ископаемом топливе (угле, нефти, природном газе), содержащем естественные радионуклиды полеты на самолетах использование природного газа для приготовления пищи или обогрева помещений герметизация помещения в целях экономии источников энергии и т.п. В некоторых случаях данный технологический процесс может уменьшить дозу облучения, обусловленную естественным радиационным фоном. Например, при очистке воды открытых водоемов, предназначенной для централизованного водоснабжения, в питьевой воде заметно уменьшается концентрация Ка, и и других естественных, а также и искусственных радионуклидов. При сжигании ископаемого топлива образуется большое количество СО , который разбавляет содержапщйся в атмосфере С, что в свою очередь приводит к снижению дозы внутреннего облучения от радиоактивного углерода. [c.62]

Метод радиационного окисления может быть использован для очистки сточных вод от фенолов, цианидов, красителей, инсектеци-дов, лигнина, а также ПАВ. Очистка сточных вод осуществляется при воздействии на них излучения высоких энергий, в качестве источников которых используются радиоактивный кобальт и цезий, ТВЭЛы, радиационные контуры, ускорители электронов. Загрязняющие воду вещества вступают в реакцию с продуктами радиолиза воды ОН, НО2 (в присутствии кислорода), Н2О2 — перечисленные вещества являются окислителями, а также Н" и е гидр, (гидратированный электрон). [c.124]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология