[發明專利]含鈾及洗滌劑的洗消廢液近零排放處理裝置及其處理方法

在審

• 申請號: 201811508932.1
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN109411106A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 畢遠偉;劉明亞;魏世超;杜鵑
• 申請（專利權）人: 核工業理化工程研究院
• 主分類號: G21F9/06
• 分類號: G21F9/06;G21F9/10;G21F9/12
• 代理公司: 天津市宗欣專利商標代理有限公司 12103
• 代理人: 馬倩

1.一種含鈾及洗滌劑的洗消廢液近零排放處理裝置，其特征在于：包括絮凝沉淀系統、預過濾系統、鈾吸附系統、高效納濾分離系統；

所述絮凝沉淀系統包括通過廢液管路（3）連通的攪拌罐（5）和廢液儲罐（2），攪拌罐（5）上方設置絮凝劑加料盒（1）；

所述預過濾系統包括相互連通的多介質過濾器（7）和陶瓷膜過濾器（8），多介質過濾器（7）與攪拌罐（5）出口連通，且兩者之間的管路上按液體流向依次設置循環泵（26）、Ⅰ號閥門（6）和Ⅴ號電磁閥（33）；

所述鈾吸附系統包括入口與陶瓷膜過濾器（8）出口連通的高效鈾吸附柱（9），以及出口與淡水罐（14）連通的深度鈾吸附柱（10）；高效鈾吸附柱（9）出口通過廢液回流管路（29）連通攪拌罐（5）；

所述高效納濾分離系統包括按液體流向依次連通的精密過濾器（11）、納濾膜堆（12）和濃水蒸發器（13），以及淡水罐（14）；精密過濾器（11）的進口通過管路與Ⅴ號電磁閥（33）進口端管路連通，且兩者連通的管路上按液體流向依次設置有Ⅰ號電磁閥（16）、高壓柱塞泵（18）和壓力表；

納濾膜堆（12）的濃水出口與濃水蒸發器（13）通過管路連通，且管路上按液體流向依次設置有Ⅲ號電導率儀（31）和Ⅱ號電磁閥（17）；其淡水出口通過管路和Ⅳ號電磁閥（20）連通深度鈾吸附柱（10）進口；淡水罐（14）出口管路上設置Ⅰ號取樣閥（21）和排放閥門（22）。

2.根據權利要求1所述的一種含鈾及洗滌劑的洗消廢液近零排放處理裝置，其特征在于：所述廢液管路（3）上設置有廢液泵（4）。

3.根據權利要求1所述的一種含鈾及洗滌劑的洗消廢液近零排放處理裝置，其特征在于：所述攪拌罐（5）、廢液儲罐（2）和淡水罐（14）內均設置有液位計（15）。

4.根據權利要求1所述的一種含鈾及洗滌劑的洗消廢液近零排放處理裝置，其特征在于： 所述多介質過濾器（7）與攪拌罐（5）出口之間的管路上設置有壓力表。

5.根據權利要求1所述的一種含鈾及洗滌劑的洗消廢液近零排放處理裝置，其特征在于：所述廢液回流管路（29）上設置有Ⅱ號取樣閥（30）和Ⅰ號電導率儀（23）；深度鈾吸附柱（10）的出口管路上設置有Ⅱ號電導率儀（25）。

6.根據權利要求1所述的一種含鈾及洗滌劑的洗消廢液近零排放處理裝置，其特征在于：所述Ⅱ號電磁閥（17）進口通過管路和Ⅲ號電磁閥（19）與攪拌罐（5）連通。

7.根據權利要求1所述的一種含鈾及洗滌劑的洗消廢液近零排放處理裝置，其特征在于：所述濃水蒸發器（13）出口通過冷凝水回流管路（24）與淡水罐（14）連通。

8.根據權利要求1所述的一種含鈾及洗滌劑的洗消廢液近零排放處理裝置，其特征在于：所述排放閥門（22）的進口通過淡水回流管路（32）與Ⅳ號電磁閥（20）出口連通，且淡水回流管路（32）按液體流向依次設置有Ⅱ號閥門（28）、水泵（27）和壓力表。

9.根據權利要求1所述的一種含鈾及洗滌劑的洗消廢液近零排放處理裝置，其特征在于：所述高效鈾吸附柱（9）包含一種強堿性陰離子交換樹脂；所述深度鈾吸附柱（10）包含一種納米催化涂層的介孔陶瓷吸附材料。

10.一種含鈾及洗滌劑的洗消廢液近零排放處理方法，其特征在于：包括以下步驟：

（?。┳⑷霃U液

將廢液注入廢液儲罐（2）中，然后打開廢液泵（4）將廢液儲罐（2）中廢液泵入攪拌罐（5）中；

（ⅱ）絮凝沉淀過濾

開啟攪拌罐（5）的攪拌槳，攪拌罐（5）中的液位計（15）測定攪拌罐（5）中廢液的液位和容量，并通過固定連接的絮凝劑加料盒（1）向攪拌罐（5）中加入絮凝劑，不斷攪拌；待攪拌罐（5）中的溶液與絮凝劑充分混合完成絮凝形成穩定的絮凝物時，打開通往預過濾系統的Ⅰ號閥門（6）和Ⅴ號電磁閥（33），并開啟循環泵（26）；

（ⅲ）預過濾系統除絮凝物、不溶物和高效吸附去除大部分鈾

循環泵（26）首先將廢液泵入多介質過濾器（7），然后依次將廢液泵入陶瓷膜過濾器（8）和高效鈾吸附柱（9），之后廢液回流至攪拌罐（5），再次由循環泵（26）泵入多介質過濾器器（7）、陶瓷膜過濾器（8）和高效鈾吸附柱（9），通過Ⅱ號取樣閥（30）對預處理后的廢液進行取樣檢測，直至廢液中的絮凝物、不溶物完全除去、并且COD含量降低至50mg/L以下、濁度降低至1以下，停止回流，關閉Ⅴ號電磁閥（33），打開通往高壓納濾分離系統的Ⅰ號電磁閥（16）；

（ⅳ）納濾膜分離濃縮及深度吸附出水鈾含量達標

開啟高壓納濾分離系統的高壓柱塞泵（18），高壓柱塞泵（18）首先將廢液泵入精密過濾器（11），然后將廢液泵入高壓納濾膜堆（12）分離濃縮，膜堆后，在淡水出口一端，開啟Ⅳ號電磁閥（20），廢液被泵入深度鈾吸附柱（10），吸附可能殘留的鈾，之后排放至淡水罐（14）中暫存，并通過Ⅰ號取樣閥（21）進行取樣檢測，檢測達標開啟排放閥門（22）排放，如檢測不達標，開啟Ⅱ號閥門（28），啟動水泵（27），廢液經淡水回流管路（32）再次泵入深度鈾吸附柱（10）進行循環吸附，直至經檢測達標，開啟排放閥門（22）排放；在濃水出口一端，開啟Ⅲ號電磁閥（19），廢液回流至攪拌罐（5）并再次由高壓柱塞泵（18）泵入精密過濾器（11）和高壓納濾膜堆（12），循環分離濃縮，直至Ⅲ號電導率儀（31）檢測到濃水出口段的濃縮倍數達到15倍以上，停止回流，關閉Ⅲ號電磁閥（19），打開Ⅱ號電磁閥（17），濃縮后的廢液進入濃水蒸發器（13）蒸發水分，得到固體廢物，固化處理，冷凝水排放入淡水罐（14）中暫存；淡水罐（14）中的水最終經檢測達標后排放；

（ⅴ）吸附柱洗脫再生

廢液處理完畢后，吸附飽和的高效鈾吸附柱（9）和深度鈾吸附柱（10）經硝酸洗脫后再生，重新使用，洗脫液含鈾廢水回收供科研試驗使用。