核工业废水中硝酸盐的催化分解(2)

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3.2.1 纯硝酸铵水溶液的分解 14

3.2.2 盐酸对硝酸铵水溶液分解的影响 15

3.2.3 有机物对硝酸铵水溶液分解的影响 16

3.2.4 温度对硝酸铵水溶液分解的影响 18

3.2.5 反应时间对硝酸铵分解的影响 20

总结 22

致谢 23

参考文献 24

1 引言

核能已成为人类使用的重要能源，核电是电力工业的重要组成部分。由于核电不造成对大气的污染排放，在现今人们越来越重视地球温室效应、气候变化的形势下，积极推进核电建设，是各国能源建设的一项重要政策。核能的发展及和平利用对于满足经济和社会发展中不断增长的能源需求，保障能源供应与安全，保护环境，实现电力工业结构优化和可持续发展，提升国家综合经济实力、工业技术水平和国际地位，都具有重要的意义。

自20世纪50年代中期第一座商业核电站投产以来，核电发展至今已于50年。国际原子能机构在2005年10月发表的数据表明，全世界正在运行的核电机组共有442台，其中：压水堆占60%，沸水堆占21%，重水堆占9%，石墨堆等其它堆型占10%。这些核电机组已累计运行超过1万堆·年。全世界核电总装机容量达3.69亿千瓦，分布在31个国家和地区；核电每年的发电量占世界发电总量的17%。

核电发电量超过20%的国家和地区共16个，其中包括美、法、德、日等发达国家。各国核电装机容量的多少，很大程度上反映了各国经济、工业和科技的综合实力和水平。核电与水电、火电一起构成世界能源的三大支柱，在世界能源结构中有着重要的地位。

我国是世界上少数几个拥有比较完整核工业体系的国家之一。中国核工业始于1955 年，二十世纪五十年代后期至七十年代，核工业主要是为国防服务。在此期间建立了相应的科研、设计、建造、教育和核燃料循环工业体系，为核工业日后的发展奠定了基础。

在世界各国大力发展核电的同时，我们也要注意到核工业体系中各个环节产生的大量废弃物，这些废弃物大体来源分为4类，即：①核燃料生产过程；②反应堆运行过程；③核燃料后处理过程；④其他来源。这些废弃物含有放射性，不恰当的处理会使使环境遭受放射性污染，且危害人体健康，甚至对后代产生不良影响。其中很多含有硝酸盐的废物，在处理和处置时有很多的困难。例如在沥青固化中，较高浓度的硝酸盐会加速沥青的氧化。因此本文拟从硝酸盐的去除方面来入手，初探核工业体系废水中硝酸盐的去除。

1.1 目的和意义

核工业体系中产生的高放废水及低放废水中均有较高浓度的硝酸盐。硝酸盐的存在会加速管道、储存罐等设施的腐蚀，提高放射性核素在环境中的迁移速度，造成更大范围的照射。在后处理浓缩设备中存在硝酸盐，有发生爆炸的隐患。还会危害人类健康，其进入人体后被还原为 , 有致癌作用。此外，婴幼儿体内吸入的进入血液后与血红蛋白作用，将Fe(Ⅱ)氧化成Fe(Ⅲ)而导致形成高铁血红蛋白，高铁血红蛋白能够与氧发生不可逆结合，进而引起高铁血红蛋白症。因此，如何高效、稳定的去除核工业废水中的硝酸盐已经成为国内外研究的热点问题。本课题围绕催化分解硝酸盐的思路，通过投加催化剂和还原剂进行化学脱硝，探究脱硝条件对硝酸盐去除的影响，以达到降低硝酸盐浓度，从而减少硝酸盐在核工业中的危害。本课题研究的主要目的在于：