[發(fā)明專利]一種高比放放射性廢水負(fù)壓蒸發(fā)濃縮處理系統(tǒng)及其方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710377655.4
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN107170504B
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅杰
• 申請（專利權(quán)）人: 綿陽科大久創(chuàng)科技有限公司
• 主分類號: G21F9/08
• 分類號: G21F9/08;G21F9/22
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責(zé)任公司 51200
• 代理人: 舒啟龍

一種高比放放射性廢水負(fù)壓蒸發(fā)濃縮處理系統(tǒng)及其方法，該系統(tǒng)中，廢水原水槽罐的原水泵入負(fù)壓蒸發(fā)塔，蒸發(fā)形成的水蒸汽經(jīng)第一除霧塔除霧后順次進初級、次級冷卻塔，冷卻后的冷凝水泵入冷凝水暫存罐，真空泵從次級冷卻塔處抽取真空，負(fù)壓蒸發(fā)塔底的濃集液泵入濃集廢水槽罐，再泵出到負(fù)壓干燥器，干燥后的固體殘留物待整備處置，負(fù)壓干燥器出口水蒸汽進入第二除霧塔，除霧后進入初級冷卻塔，本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，工藝流程合理，處理過程安全可控、便于實現(xiàn)遙控和自動化操作，具有很好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于核燃料循環(huán)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及乏燃料后處理過程中產(chǎn)生的大量高比放放射性廢水的負(fù)壓蒸發(fā)濃縮處理系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

完備的核燃料循環(huán)體系是核能(電)清潔、高效利用的基礎(chǔ)，而乏燃料元件后處理則是核燃料循環(huán)的重要環(huán)節(jié)。核電站運行將產(chǎn)生大量的乏燃料，如果沒能得到妥善處置，將對地球生物生物圈產(chǎn)生潛在安全威脅，進而對人類生存環(huán)境構(gòu)成潛在危害，必須尋求更加經(jīng)濟可行的技術(shù)對乏燃料進行安全處置。在乏燃料后處置技術(shù)領(lǐng)域，水法后處理技術(shù)是目前唯一有商業(yè)應(yīng)用的后處理技術(shù)，干法和超臨界流體萃取法是待開發(fā)的新技術(shù)。水法后處理技術(shù)是專門為提取回收乏燃料中有用核燃料U、Pu設(shè)計的，利用萃取劑對U、Pu選擇特點實現(xiàn)U、Pu與其他放射性物質(zhì)分離，最新發(fā)展的乏燃料后處理/分離一體化流程，不僅可以實現(xiàn)U、Pu的回收，還能夠?qū)崿F(xiàn)MA和LLFP的分離。但水法后處理技術(shù)必須經(jīng)歷固態(tài)－溶液－固態(tài)轉(zhuǎn)換，處理過程復(fù)雜，處理過程中會產(chǎn)生大量二次高放廢液，廢水中含有大量含有放射性核素U、Pu和其他裂變碎片核素的廢水，其放射性比活度很高，處理過程中防護要求高。此外，廢水中還含有相當(dāng)高濃度的氚，按照國家氚環(huán)境排放有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，不能直接排放。乏燃料處理過程中產(chǎn)生大量二次高放廢液用傳統(tǒng)的放射性廢水處理方法面臨諸多問題。例如，傳統(tǒng)的離子交換法雖是處理低水平含U廢水的適宜方法，目前在國內(nèi)核設(shè)施廢水處理工廠得到廣泛應(yīng)用，但由于離子交換陽離子樹脂柱離子交換量有限，處理這種含多種放射性陽離子的高濃度廢水時，離子交換柱內(nèi)離子交換樹脂會很快飽和且還會產(chǎn)生大量放射性二次固體廢物，效率低且不符合廢物最小化原則，不適宜處理這類高放廢水；傳統(tǒng)的絮凝共沉淀是處理低水平含Pu放射性廢水成熟技術(shù)，但將這種技術(shù)應(yīng)用于處理這種含多種放射性陽離子高濃度廢水時，同樣會伴隨產(chǎn)生大量放射性水平很高的廢泥漿，這種高水平放射性泥漿需要進一步的妥善處置，成本比較高，這種方法會額外產(chǎn)生大量高比放固體廢物，也不符合廢物最小化原則；早期在部分國家曾經(jīng)使用過天然蒸發(fā)池蒸發(fā)處理放射性廢水技術(shù)，利用高溫、干燥地區(qū)自然揮發(fā)對低水平放射性廢水進行濃縮處理，但由于這種方法存在較高的放射性廢水滲漏等環(huán)境風(fēng)險早就被很多國家禁止使用，這樣的技術(shù)也不能用于處理含氚廢水。因此，開發(fā)安全可靠、經(jīng)濟可行的高比放放射性廢水的處理技術(shù)很有必要，對于完善我國乏燃料元件的后處理技術(shù)也有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的諸多問題而提供一種工藝更加簡單、處理過程安全可控、便于實現(xiàn)遙控或自動化操作、工藝過程中放射性物質(zhì)釋放風(fēng)險小、廢物最小化的一種高比放放射性廢水負(fù)壓蒸發(fā)濃縮處理系統(tǒng)。