活性炭吸附法處理含氡水
我們研究使用活性炭作為一種吸附技術(shù)，用于處理在實(shí)驗(yàn)室人工富集氡的飲用水，將富含鐳的花崗巖(瀝青混合物)置于裝有自來水的密閉容器中幾天以使氡濃度達(dá)到其最高水平。將活性炭浸入水容器中，以便吸收富含氡氣的水中的氡。確定了活性炭制備的最佳活化程序。實(shí)驗(yàn)測定合適的接觸時(shí)間和最佳量的活性炭，以降低水中的氡濃度。在從1份：1000份到4份：1000份的活性炭/水比的范圍內(nèi)，從水中除去氡有更大的增加?；钚蕴?水比的進(jìn)一步增加緩慢地影響氡去除。
由于攝入富含氡氣的水會誘導(dǎo)內(nèi)部癌癥的潛力和越來越多的數(shù)據(jù)認(rèn)證，因此通過合適的吸附去除技術(shù)治理含有氡的水和氡富含水是必需的。本文描述了通過不同活性炭的處理方法各種形式的曝氣從水中除去的氡?；钚蕴渴且环N非常有效的治理技術(shù)。然而，這取決于與碳床的接觸時(shí)間。盡管其有效性，但是由于操作和經(jīng)濟(jì)考慮，該方法不適用于許多系統(tǒng)。除了這些考慮之外，低含量放射性廢物(廢氣)的形成也需要廢物處理過程。曝氣作為緩解技術(shù)也被測試，發(fā)現(xiàn)是非常有效和經(jīng)濟(jì)的。還討論了活性炭去除方法。從操作的角度來看，活性炭用于從三個(gè)小型供水系統(tǒng)中移除氡，以確定其效率。
發(fā)現(xiàn)，活性炭從飲用水中去除氡的吸附效率隨著用量的增加而下降。他們報(bào)告說，將活性炭色譜柱加入到水處理系統(tǒng)中以去除氡。初次清除率為64%，連續(xù)1個(gè)月后降至20%。研究了不同類型的活性炭從水中去除中等水平氡的比較研究。本研究對于設(shè)計(jì)用于從供水中去除中等程度氡濃度的活性炭吸附系統(tǒng)是有用的。
不同活性炭/水比氡去除的效率
圖1顯示了從3個(gè)重復(fù)實(shí)驗(yàn)確定的不同活性炭/水比的氡去除結(jié)果。該圖顯示，在從1份：1000份至4份：1000份活性炭/水比的范圍內(nèi)，從水中除去氡有更大的增加?；钚蕴?水比的進(jìn)一步增加緩慢地影響氡去除。相對氡的值對于氡的物理衰減來校正去除。實(shí)現(xiàn)的結(jié)果與其他類似研究結(jié)果相符。這些研究建議在處理水體積小的時(shí)候使用活性炭，以便氡去除需要最少量的活性炭。這是非常重要的，以保持治療設(shè)施的運(yùn)行成本盡可能低。此外，使用活性炭系統(tǒng)會導(dǎo)致碳過濾器被pb-210(氡的衍生物質(zhì))污染。因此，活性炭最終將成為需要妥善管理的放射性廢物。
影響活性炭方法效率的因素
從經(jīng)處理的水中取出的樣品(0.5,1,2,6,12和24小時(shí))的結(jié)果列于 表1中。存在于水中的氡的相對量隨著接觸時(shí)間的增加而降低。這進(jìn)一步由圖2所示的曲線表示。圖中的上部曲線表示不含任何活性炭的瓶子中氡的自然衰變的結(jié)果。這用于校正氡濃度的降低，不是因?yàn)樘砑恿巳魏蜧AC。通過比較這些曲線，很明顯，在擴(kuò)大水量的同時(shí)，活性炭量在吸附氡時(shí)效果較差。24小時(shí)接觸時(shí)間后，與5克活性炭接觸的每個(gè)處理體積(250,500和1000毫升)中存在的氡的相對量分別為8%，19%和25%。在修正由于物理衰減引起的氡減少之后，這些值升至23%，33%和40%。
再生活性炭的效率
在150℃下再次活化活性炭24小時(shí)內(nèi)并重新使用不會影響其吸附氡的能力。進(jìn)行了8次再生或所謂的活性炭的再生，并以如圖3所示的通常方式測試了其氡吸附能力。對于每次再生，活性炭吸附容量略有變化，但是當(dāng)重復(fù)使用幾次時(shí)，活性炭在從水中除去的氡中仍然有效?；钚蕴课饺萘看罅肯?。然而，應(yīng)該注意的是，活性炭積累了長壽命的放射性，因此在重復(fù)使用后應(yīng)該被替換，因?yàn)樗梢猿蔀橛泻Φ?gamma;輻射源。
測試了活性炭過濾方法。人工去除氡使用該方法的富水達(dá)到約78%。發(fā)現(xiàn)熱量具有從水中除去氡的有效能力。從保持在39℃的溫度下保持5小時(shí)的水中測量的氡的去除量達(dá)到約76%。通過遵循最佳的活化過程，將通過活性炭從水中去除氡。發(fā)現(xiàn)最佳活化溫度為150℃，最佳活化時(shí)間為2小時(shí)。從水中去除氡所需的最佳活性炭量是處理水體積和水與活性炭之間的接觸時(shí)間的函數(shù)。
最后，活性炭的再生使其能夠重復(fù)使用。在活性炭過濾器中建立的放射性是再生過程的主要限制。由于特制的活性炭過濾價(jià)格昂貴，因此推薦用于需要少量活性炭的應(yīng)用。
本文作者：董帝豪
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