[發(fā)明專(zhuān)利]強(qiáng)硝酸體系含鈾廢液的零排放處理裝置及其處理方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810994378.6
• 申請(qǐng)日: 2018-08-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108766611A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜鵑;劉明亞;畢遠(yuǎn)偉;魏世超
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 核工業(yè)理化工程研究院
• 主分類(lèi)號(hào): G21F9/06
• 分類(lèi)號(hào): G21F9/06;G21F9/10;G21F9/12;G21F9/20
• 代理公司: 天津市宗欣專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 12103
• 代理人: 馬倩

本發(fā)明公開(kāi)了一種強(qiáng)硝酸體系含鈾廢液的零排放處理裝置及其處理方法，所述零排放處理裝置包括中和反應(yīng)系統(tǒng)、電化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)、選擇性高效吸附系統(tǒng)、膜分離濃縮系統(tǒng)和檢測(cè)與自動(dòng)控制系統(tǒng)；所述處理方法包括以下步驟：（ⅰ）注入廢液；（ⅱ）中和沉淀過(guò)濾；（ⅲ）電化學(xué)除重金屬；（ⅳ）選擇性高效吸附；（ⅴ）膜分離濃縮；（ⅵ）吸附柱洗脫再生。本發(fā)明廢水處理裝置采用“中和沉淀過(guò)濾+電化學(xué)除重金屬+選擇性高效吸附+膜分離濃縮”的工藝路線(xiàn)，可處理強(qiáng)硝酸體系的含鈾廢液，實(shí)現(xiàn)廢水的零排放，與傳統(tǒng)處理工藝相比，自動(dòng)化程度高，出水水質(zhì)好，濃縮倍數(shù)高，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種廢液零排放處理裝置及其處理方法，具體涉及一種強(qiáng)硝酸體系含鈾廢液的零排放處理裝置及其處理方法。

背景技術(shù)

放射性元素只能靠自然衰變來(lái)降低以至消除其放射性，故其處理方法，只能是貯存與擴(kuò)散兩種。對(duì)于高水平放射性廢物，一般妥善地貯藏起來(lái)，與環(huán)境隔絕；對(duì)于中低水平的放射性廢物，則用適當(dāng)?shù)姆椒ㄌ幚砗螅瑢⒋蟛糠值姆派湫赞D(zhuǎn)移到小體積的濃縮（壓縮）物中，并加以貯藏，而使大體積廢物中剩余的放射性小于最大允許排放濃度后，將其排于環(huán)境中進(jìn)行稀釋、擴(kuò)散。目前國(guó)內(nèi)外普遍做法是對(duì)放射性廢水進(jìn)行濃縮處理后，固化，貯存。

而傳統(tǒng)的放射性廢水處理工藝主要采用離子交換與蒸發(fā)相結(jié)合的方法，這種方法存在處理效率低，設(shè)備龐大，后續(xù)處理難度高，操作條件差等問(wèn)題，且越來(lái)越不能滿(mǎn)足日益多樣化的含鈾廢水處理需求。

隨著我國(guó)國(guó)防及核工業(yè)的發(fā)展，核燃料需求不斷擴(kuò)大，核燃料生產(chǎn)和核相關(guān)試驗(yàn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的含鈾廢液，其中，也包括大量強(qiáng)硝酸體系含鈾廢液。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)而提出的，其目的是提供一種強(qiáng)硝酸體系含鈾廢液的零排放處理裝置及其處理方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種強(qiáng)硝酸體系含鈾廢液的零排放處理裝置，包括中和反應(yīng)系統(tǒng)、電化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)、選擇性高效吸附系統(tǒng)、膜分離濃縮系統(tǒng)和檢測(cè)與自動(dòng)控制系統(tǒng)；

所述中和反應(yīng)系統(tǒng)包括攪拌罐，以及分別與攪拌罐連通的原水罐和堿液罐；

所述電化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)包括相互連通的微濾器和電化學(xué)反應(yīng)器，微濾器與攪拌罐出口連通，且管路上按液體流向依次設(shè)置循環(huán)泵和Ⅰ號(hào)電磁閥；電化學(xué)反應(yīng)器出口通過(guò)回流管路連通攪拌罐入口，且回流管路上設(shè)置電導(dǎo)率儀；

所述選擇性高效吸附系統(tǒng)包括與循環(huán)泵出口通過(guò)管路和Ⅱ號(hào)電磁閥連通的Ⅰ號(hào)鈾吸附柱，出口與淡水罐連通的Ⅱ號(hào)鈾吸附柱、以及設(shè)置于高壓反滲透膜堆和真空干燥器之間的硝酸根吸附柱，Ⅰ號(hào)鈾吸附柱出口通過(guò)管路與回流管路連通，且管路上按液體流向依次設(shè)置取樣閥和Ⅰ號(hào)閥門(mén)；Ⅱ號(hào)電磁閥的出口通過(guò)管路和Ⅱ號(hào)閥門(mén)與Ⅰ號(hào)閥門(mén)入口連通；

所述膜分離濃縮系統(tǒng)包括按液體流向依次連通的保安過(guò)濾器、高壓反滲透膜堆、真空干燥器和排放水罐；保安過(guò)濾器進(jìn)口與Ⅱ號(hào)閥門(mén)出口通過(guò)管路和高壓柱塞泵連通；高壓反滲透膜堆的一個(gè)出口與硝酸根吸附柱進(jìn)口之間的管路上按液體流向依次設(shè)置電導(dǎo)率儀和Ⅲ號(hào)電磁閥，其另一出口與Ⅱ號(hào)鈾吸附柱進(jìn)口連通；真空干燥器進(jìn)口與硝酸根吸附柱出口連通。

所述檢測(cè)與自動(dòng)控制系統(tǒng)包括原水罐、堿液罐、攪拌罐和淡水罐內(nèi)均設(shè)置有的液位計(jì)、攪拌罐內(nèi)設(shè)置的pH計(jì)、電導(dǎo)率儀、壓力表、Ⅰ~Ⅳ號(hào)電磁閥、取樣閥、Ⅰ~Ⅱ號(hào)閥門(mén)、流量計(jì)和控制柜。

所述控制柜內(nèi)設(shè)置PLC控制系統(tǒng)，以及與PLC控制系統(tǒng)連接的信號(hào)隔離器、開(kāi)關(guān)按鈕和繼電器。

所述控制柜內(nèi)設(shè)置有與PLC控制系統(tǒng)連接的空氣開(kāi)關(guān)和開(kāi)關(guān)電源，空氣開(kāi)關(guān)和開(kāi)關(guān)電源相互連接。

所述PLC控制系統(tǒng)包括CPU和依次連接的模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、數(shù)字量輸入模塊和數(shù)字量輸出模塊；信號(hào)隔離器分別與模擬量輸入模塊和數(shù)字量輸入模塊連接；開(kāi)關(guān)按鈕與數(shù)字量輸入模塊連接；數(shù)字量輸出模塊與繼電器連接。