[發(fā)明專利]一種核電廠廢液的絮凝吸附處理方法及絮凝劑

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210410024.5
• 申請(qǐng)日: 2012-10-24
• 公開（公告）號(hào): CN102915783A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉杰安;陳斌;王鑫;柳丹;朱來葉;翁明輝;談遺海;儲(chǔ)志軍;劉兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海核工程研究設(shè)計(jì)院;江蘇寶宸凈化設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): G21F9/12
• 分類號(hào): G21F9/12
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 莫丹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及核電廠廢液處理技術(shù)，特別是涉及一種核電廠廢液的絮凝吸附處理方法及絮凝劑。

背景技術(shù)

核電廠運(yùn)行不可避免的產(chǎn)生放射性廢液。隨著我國核電的發(fā)展，核電廠建設(shè)對(duì)水環(huán)境的影響越來越受到關(guān)注。為了能對(duì)新時(shí)期我國核電建設(shè)的環(huán)境輻射防護(hù)及其影響，提供更安全、合理、有效、準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)規(guī)范，國家環(huán)保部牽頭于2011年正式批準(zhǔn)了以《GB?6249-2011核動(dòng)力廠環(huán)境輻射防護(hù)規(guī)定》為代表的一批新升版核電廢物排放管理標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定濱海核電廠（除氚和C14外）液體放射性流出物總放射性濃度限值定為1000Bq/L，內(nèi)陸核電廠該濃度限值則定為100Bq/L。

我國現(xiàn)有運(yùn)行及在建核電廠多數(shù)為壓水堆型。對(duì)于壓水堆核電廠，放射性廢液的來源主要有化學(xué)廢液、工藝廢液、雜項(xiàng)廢液、洗滌廢液和潛在的放射性廢液。其中工藝廢液放射性活度濃度最高，可達(dá)到107Bq/L。工藝廢液主要包括反應(yīng)堆冷卻劑流出液，還包括設(shè)備疏水、換料水池和乏燃料池疏水等。其所含液態(tài)放射性物質(zhì)主要包括Cs、Sr等以離子形態(tài)存在的裂變產(chǎn)物和Co、Mn等以膠體、顆粒形態(tài)存在的腐蝕產(chǎn)物。

目前放射性廢液的處理方法主要有化學(xué)沉淀、蒸發(fā)、離子交換、膜處理、化學(xué)絮凝、活性炭吸附、連續(xù)電除鹽等。

化學(xué)沉淀廣泛使用于早期核設(shè)施放射性廢液的處理，但化學(xué)沉淀處理的去污因子較低、設(shè)備龐大、且需要較多的化學(xué)試劑、二次廢物產(chǎn)生量大，目前在處理核電廠廢液時(shí)，一般僅用做預(yù)處理。

我國目前已運(yùn)行的核電廠中，廢液系統(tǒng)幾乎都采用了蒸發(fā)處理工藝，但蒸發(fā)處理工藝不適用于處理含有易起泡、易揮發(fā)成分的廢液，并且運(yùn)行能耗高，維護(hù)、維修較復(fù)雜，且濃縮液還需進(jìn)一步處理或處置。

離子交換是核電廠放射性廢液系統(tǒng)最常用的處理工藝，一般采用多臺(tái)離子交換床串聯(lián)（或并聯(lián)）運(yùn)行，但樹脂床不適用于處理含鹽量或含固量較高的廢液：當(dāng)廢液中鹽分較多時(shí)，樹脂很快就會(huì)飽和失效；當(dāng)廢液中含固量較高時(shí)，樹脂床容易造成流道堵塞。

膜處理技術(shù)為放射性廢液的處理提供了新的選擇，但膜處理存在一定的缺點(diǎn)，如：凈化能力有限、對(duì)維護(hù)要求高、產(chǎn)生的濃縮液一般仍需進(jìn)一步處理等。其中最常用的反滲透處理，對(duì)進(jìn)水水質(zhì)要求較高，反滲透處理的上游需采用過濾等對(duì)廢液進(jìn)行預(yù)處理。

目前，放射性廢液處理也開發(fā)出許多先進(jìn)的處理工藝，包括：采用新型的吸附材料進(jìn)行吸附，連續(xù)電除鹽，電化學(xué)離子交換等。但這些處理技術(shù)還在研究階段，很少應(yīng)用于核電廠內(nèi)放射性廢液的處理。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，同時(shí)滿足GB?6249-2011新標(biāo)準(zhǔn)的排放限值要求，本發(fā)明提供了一種核電廠廢液的絮凝吸附處理方法及絮凝劑。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案：一種核電廠廢液的絮凝吸附處理方法，其包括如下步驟：

（1）向核電廠廢液中加入絮凝劑，每升核電廠廢液加入絮凝劑1.1mg~14.2mg，使pH值保持在7~9，混合反應(yīng)得到膠體絮體；

所述的核電廠廢液包括Fe、Co、Mn、Ag腐蝕產(chǎn)物中的一種或幾種；其中，F(xiàn)e、Co、Mn或Ag核素濃度在0.01ng/L~10mg/L；

所述的絮凝劑包括如下組分；A組分：NaOH或KOH；B組分：聚丙烯酰胺；C組分：聚丙烯酸鈉或聚丙烯酸鉀；其中，A組分、B組分與C組分質(zhì)量比為（0.1~12.3）：1：（0.5~2）；

（2）將步驟（1）所得的膠體絮體通過活性炭吸附柱，其中Fe、Co、Mn、Ag核素被活性炭吸附柱吸附截留；所述的活性炭顆粒尺寸為20~50目，碘數(shù)為≥900mg/g。

如上所述的一種核電廠廢液的化學(xué)絮凝處理方法，其所述的步驟（2）中膠體絮體以10m/h～25m/h的流速通過活性炭吸附柱。

如上所述的一種核電廠廢液的化學(xué)絮凝處理方法，其所述的活性炭吸附柱裝填高度為0.2m~0.85m。

如上所述的一種核電廠廢液的化學(xué)絮凝處理方法，其步驟（2）最后所得廢液中Fe、Co、Mn、Ag核素膠體的平均去污因子達(dá)到50以上。

如上所述的一種核電廠廢液的化學(xué)絮凝處理方法，其所述的聚丙烯酰胺為陽離子型，其固含量≥90%，分子量≥3×10⁶。

如上所述的一種核電廠廢液的化學(xué)絮凝處理方法，其所述的聚丙烯酸鈉的固含量≥40%，分子量≥3×10⁷。