技术领域
[0001] 本
发明属于海
水处理领域，特别涉及一种
海水除钾方法。
背景技术
[0002] 由于核设施在运行过程中需要使用大量的海水，因此需要检测核设施所排出海水的
放射性核素含量，以监控废弃海水对海洋环境的影响。但是，海水中40K(钾-40)的放射性活度浓度(约12.3Bq/L)远高于海水中其他β
放射性核素的活度浓度，海水总β放射性活度的检测无法真实反映核设施运行过程中排放的人工放射性核素的量，因此需要除去海水中40K，这样所检测的总β放射性活度才能真实反映人工放射性核素对海水环境的
辐射影响。
[0003]
现有技术中为去除海水中的钾元素常采用PAN螯合
铁钡共沉淀法，即在海水水样中加入铁、钡和PAN(1-(2-吡啶偶氮)-2-
萘酚)后搅拌均匀，然后加入1:1
氨水调节水样的酸
碱度 pH值，絮状沉淀静置5小时以上再对沉淀物进行抽滤、灼烧和制样，从而收集钾元素，并对除钾元素外的其它放射性金属核素进行总β放射性检测。
[0004] 由于该方法不能确切测定钾元素的化学回收率，且无法进行回收率校正，因此会对检测结果产生一定的影响，使得检测不准确；同时，由于该方法絮状沉淀的产生需要静置较长时间，因此完成整个制样、测量过程的耗时长(约2天)，无法实现实时在线检测。
[0005] 因此，本发明希望提出一种耗时短，可有效去除钾元素的海水除钾方法。
发明内容
[0006] 本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种海水除钾方法，能够有效去除海水中的钾元素，且耗时短，满足实际的需求。
[0007] 一种海水除钾的方法，使用海水除钾装置，所述海水除钾装置包括搅拌罐，设置有第一进液口、第二进液口和出料口；第一储罐，所述第一储罐的出液口连通有第一计量
泵，并通过所述第一
计量泵与所述第一进液口连通；第二储罐，所述第二储罐的出液口连通有第二计量泵，并通过所述第二计量泵与所述第二进液口连通；
过滤器，所述过滤器的进料口连通有流量泵，并通过所述流量泵与所述出料口连通；
[0008] 将海水样品和沉淀剂分别置于第一储罐和第二储罐中，通过第一计量泵将海水样品注入搅拌罐内进行搅拌，并在搅拌过程中通过第二计量泵注入沉淀剂，经过滤器过滤，得到除钾后的海水。
[0009] 所述海水样品为未除钾的待检测β放射性核素的海水。通过在搅拌中加入沉淀剂，有助于使海水中的钾离子快速形成沉淀物，并通过过滤器去除沉淀物，可有效缩短海水除钾所用的时间。
[0010] 优选的，所述过滤器为Y型过滤器或离心过滤器。
[0011] 优选的，所述搅拌罐中注入的海水样品与沉淀剂的体积比为(40-50)：1。
[0012] 优选的，所述沉淀剂为钾离子沉淀剂，所述钾离子沉淀剂为六硝基二苯胺
钙溶液。
[0013] 更优选的，所述沉淀剂中六硝基二苯胺钙的浓度为200-250g/L。
[0014] 优选的，所述搅拌罐包括罐体以及均安装在所述罐体上的搅拌桨和搅拌
电机，所述搅拌桨与所述搅拌电机连接。
[0015] 优选的，所述搅拌的转速为40-100r/min。
[0016] 优选的，所述搅拌的时间为20-50min。
[0017] 优选的，所述海水除钾装置还包括PLC
控制器(可编程逻辑控制器)，所述PLC控制器分别与所述搅拌电机、第一计量泵、第二计量泵和流量泵电性连接。
[0018] 更优选的，所述第二储罐内设置有液位
传感器，所述
液位传感器与所述PLC控制器电性连接。
[0019] 优选的，所述第二储罐上设置有容量刻度。
[0020] 优选的，所述PLC控制器还电性连接有报警模
块。
[0021] 相对于现有技术，本发明的有益效果如下：
[0022] (1)采用本发明所述的海水除钾方法，只需在海水样品中加入沉淀剂并搅拌20-50min，即可实现钾离子的沉淀，因此大大缩短海水除钾所花费的时间；
[0023] (2)采用本发明所述的海水除钾方法，可达到良好的除钾效果，对钾离子的去除率最高可达99.87％。
附图说明
[0024] 图1为
实施例1所用海水除钾装置的示意图；
[0025] 图2为实施例1中所用海水除钾装置的
电路原理
框图。
具体实施方式
[0026] 为了让本领域技术人员更加清楚明白本发明所述技术方案，现列举以下实施例进行说明。需要指出的是，以下实施例对本发明要求的保护范围不构成限制作用。
[0027] 所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0028] 在本发明的描述中，描述到的第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
[0029] 在本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
[0030] 实施例1
[0031] 一种海水除钾的方法，使用海水除钾装置。
[0032] 如图1所示，该海水除钾装置包括搅拌罐100、第一储罐200、第二储罐300和过滤器 400，搅拌罐100设置有第一进液口、第二进液口和出料口；第一储罐200的出液口连通有第一计量泵210，并通过第一计量泵210与第一进液口连通；第二储罐300的出液口连通有第二计量泵310，并通过第二计量泵310与第二进液口连通；过滤器400的进料口连通有流量泵
410，并通过流量泵410与出料口连通。
[0033] 其中，搅拌罐100包括罐体以及均安装在罐体上的搅拌桨和搅拌电机110，搅拌桨与搅拌电机110连接，搅拌电机110驱动搅拌桨转动，以便于对罐体内的溶液进行搅拌。
[0034] 上述海水除钾方法具体包括以下步骤：将海水样品和沉淀剂溶液分别置于第一储罐200 和第二储罐300中，通过第一计量泵210将海水样品注入搅拌罐100内进行搅拌，搅拌的转速为60r/min；在搅拌过程中通过第二计量泵310注入沉淀剂六硝基二苯胺钙溶液，浓度为 220g/L；沉淀剂注入完成后继续搅拌20分钟，使海水中的钾离子快速形成沉淀物并通过过滤器400将沉淀物滤除，过滤器400为Y型过滤器。搅拌罐100中的
混合液在搅拌后无需静置即可滤除沉淀物，有利于缩短海水除钾的时间。
[0035] 其中第一计量泵210和第二计量泵310可以准确控制海水样品和沉淀剂的用量，控制海水样品和沉淀剂的体积比为45：1。第二计量泵310还能够以均匀流速注入沉淀剂，实现精确配比，避免浪费，有利于节约成本。通过沉淀剂与海水样品中的钾离子作用形成沉淀，而对海水样品中的其它成份无影响，达到准确去除钾元素的目的，使得对海水中人工放射性核素的检测结果准确可靠。
[0036] 如图2所示，为了提高取样的自动化程度，海水除钾装置还包括PLC控制器500，PLC 控制器500分别与搅拌电机110、第一计量泵210、第二计量泵310和流量泵410电性连接。通过PLC控制器500可以设定海水样品的注入量，根据海水样品的注入量精确控制沉淀剂溶液的用量和流速，且可以设定搅拌罐的搅拌的时间，从而实现实时在线检测。
[0037] 第二储罐300内还设置有液位传感器320，液位传感器320与PLC控制器500电性连接。液位传感器320可以实时监测第二储罐300中沉淀剂溶液的剩余量，避免沉淀剂溶液不足导致过滤后的海水样品中有钾离子残留。为了便于肉眼观察，第二储罐300上设置有容量刻度，有助于获悉沉淀剂的剩余量，以便进行补充。
[0038] PLC控制器500还电性连接有报警模块600，报警模块600使用灯光报警，通过报警模块600可以及时反映运行进度，在搅拌完成或沉淀剂剩余量较少时发出报警。
[0039] 采用实施例1中的海水除钾方法，仅需30min即可完成对海水中钾元素的沉淀，通过对经处理后的海水样品进行检测，结果显示海水中钾离子的去除率为99.87％。
[0040] 实施例2
[0041] 与实施例1相比，实施例2中海水除钾方法所用的海水除钾装置相同，区别之处在于：沉淀剂的浓度为200g/L；搅拌罐中注入的海水样品与沉淀剂的体积比为50：1；搅拌的转速为40r/min，搅拌的总时间为40min。
[0042] 采用实施例2的海水除钾方法，仅需40min即可完成对海水中钾元素的沉淀，通过对经处理后的海水样品进行检测，结果显示海水中钾离子的去除率为99.13％。
[0043] 实施例3
[0044] 与实施例1相比，实施例3中海水除钾方法所用的海水除钾装置相同，区别之处在于：沉淀剂的浓度为250g/L；搅拌罐中注入的海水样品与沉淀剂的体积比为40：1；搅拌的转速为60r/min，搅拌的总时间为25min。
[0045] 采用实施例3的海水除钾方法，仅需25min即可完成对海水中钾元素的沉淀，通过对经处理后的海水样品进行检测，结果显示海水中钾离子的去除率为98.68％。
