[發明專利]將放射性廢水處理至天然本底放射性水平的系統及應用

有效

• 申請號: 201510271702.8
• 申請日: 2015-05-26
• 公開（公告）號: CN104900286B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 李福志;趙璇;張猛
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G21F9/20
• 分類號: G21F9/20
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司11258
• 代理人: 彭瓊

技術領域

本發明屬廢水處理領域，具體涉及一種將放射性廢水處理至天然本底放射性水平的系統及應用。

背景技術

傳統的放射性廢水處理技術以蒸發和離子交換為主，蒸發工藝的投資和運行費用高，而離子交換工藝會產生大量的放射性廢樹脂，給后續的處理處置帶來困難。

本發明所提供的方法采用分級凈化的概念對放射性廢水進行多級凈化處理，從而在保證了處理效果的同時最大限度地發揮每一種工藝的優勢，減少二次放射性廢物的產生量。本發明分級凈化的概念體現在兩個方面：一方面體現在對水中雜質粒徑大小的分級處理上，設置處理工藝的精度由粗到細，從自清洗過濾器到超濾、反滲透，其處理精度逐級提高，水中的雜質被分級凈化處理，最終通過連續電除鹽工藝利用電化學方法深度凈化處理；另一方面體現在對放射性水中放射性物質照射劑量的分級處理上。在核電站的放射性廢水中，尤其是核事故之后的放射性廢水中，Cs-134和Cs-137是其中放射性占比最高的核素，照射劑量大，對設備輻射防護的要求高。銫吸附劑能夠選擇性地高效吸附去除原水中的銫離子，降低后續工藝的輻射防護需求，而吸附柱本身工藝形式簡單，便于進行輻射防護，銫吸附劑選擇性強，放射性廢物產生量少。除銫以外，放射性廢水中含有其它多種放射性核素，同時還含有其它多種濃度更高的非放射性離子，反滲透工藝對這些離子均具有高的去除效率。采用銫吸附與反滲透工藝的組合，可以兼顧輻射防護的需求與放射性去除的需求。

本發明所提供的方法強化了對放射性核素深度去除的效果。其重要改進在于，采用了兩級反滲透以及兩級連續電除鹽串聯的組合工藝。更為重點的是，在兩級連續電除鹽工藝之間使用了一種特殊的藥劑，通過使用該藥劑，可以在極低的放射性水平下獲得高的去污因子，從而使處理后出水的放射性水平達到天然本底水平，便于處理后水的回用或者環境排放，能夠滿足最嚴格的環境排放要求。

本發明所提供的方法便于放射性操作、便于二次放射性廢物的處理處置。當放射性廢水含有油類、懸浮物、有機物等雜質時，這些雜質會對去除放射性核素的主要處理工藝產生影響，降低其處理效率或者有效工作時間，從而增加放射性廢物的產生量。本發明中提供了紙芯過濾器、自清洗過濾器和超濾的組合工藝形式用于放射性廢水的預處理。紙芯過濾器能夠截留原水中大的顆粒物，保證后續工藝的穩定運行，同時廢棄的紙芯過濾器便于后續的處理處置。自清洗過濾器可連續自動運行，其產生的污泥可返回紙芯過濾器處理，因此其本身可連續運行，幾乎不產生二次放射性廢物。紙芯過濾器和自清洗過濾器可保證超濾工藝的連續穩定運行，超濾工藝對懸浮物、膠體和有機物的深度去除可保證后續反滲透工藝的穩定運行，延長反滲透膜的使用壽命。

本發明所提供的方法能夠減少放射性濃縮液的產生量，提高濃縮倍數。每級反滲透都采用多段式設計，提高每一級反滲透的回收率。二級反滲透濃水、兩級連續電除鹽濃水都返回一級反滲透再處理以提高回收率，一級反滲透的濃水大部分進行循環處理以提高回收率，降低放射性濃縮液的產生量。

發明內容

針對現有技術中的不足，本發明的目的在于提供一種將放射性廢水處理至天然本底放射性水平的系統及應用。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案是：

一種將放射性廢水處理至天然本底放射性水平的系統，所述系統主要包括依次連接的油水分離器、保安過濾器、銫吸附柱、無機吸附產水箱、紙芯過濾器、自清洗過濾器、超濾、反滲透原水箱、保安過濾器、一級反滲透、二級反滲透、一級連續電除鹽、連續電除鹽中間水箱、二級連續電除鹽和最終產水箱。

所述系統還包括現場進水接口、現場沖洗接口、現場濃水接口、現場產水接口、產水管線、農水管線、加藥管線、沖洗管線和浸泡管線。