[發(fā)明專利]適用于不同含鹽量低水平放射性廢水處理的設備及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910204019.0
• 申請日: 2019-03-18
• 公開（公告）號: CN109809593B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發(fā)明（設計）人: 王曉偉;賈銘椿;門金鳳
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍工程大學
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 孔敏

本發(fā)明提供一種適用于不同含鹽量低水平放射性廢水處理的設備及方法，所述設備包括依次連接的預處理單元、超高壓反滲透單元、高壓反滲透單元。不同含鹽量的低水平放射性廢水處理依次采取預處理、超高壓反滲透、高壓反滲透的方法進行處理，處理后的凈化水排放至凈化水接收槽，剩余的濃縮液排放至濃縮液接收槽。本方法能夠處理含鹽量為20mg/L～50000mg/L的低水平放射性廢水，通過本方法處理可以將廢液濃縮成含鹽量為80000mg/L～120000mg/L的濃縮液，凈化水的放射性活度濃度可以降到排放限值以下。

技術領域

本發(fā)明涉及低水平放射性廢水處理技術領域，具體是一種適用于不同含鹽量低水平放射性廢水處理的設備及方法。

背景技術

核工業(yè)相關核設施在運行、檢修、退役和事故處置過程中會產(chǎn)生不同特性的放射性廢水，其中以放射性活度濃度不超過4×10⁶Bq/L的低水平放射性廢水的為主。低放廢水的含鹽量變化范圍很大，有的廢水含鹽量只有幾十mg/L，有的廢水含鹽量可能高達上萬mg/L。對低水平放射性廢水處理目前采取的方法主要有化學絮凝法、蒸發(fā)法、離子交換法和膜分離法等。

化學絮凝法具有工藝簡單的優(yōu)點，但絮凝劑種類需根據(jù)廢水特性進行合理選擇，絮凝劑的投藥量也需根據(jù)廢水特性的變化進行調節(jié)，且存在只能去除廢水中以膠體狀態(tài)存在的放射性核素、凈化效率不高的缺點。蒸發(fā)法處理系統(tǒng)設備組成復雜，能耗高，操作使用和運行維護的工作量大。如果用蒸發(fā)法處理高含鹽量的廢水，高含鹽量放射性廢水中通常含有較高濃度的氯離子，高氯離子含量的廢水如果直接進入蒸發(fā)系統(tǒng)處理，蒸殘液中氯離子濃度可能達幾萬mg/L，會大大增加蒸發(fā)系統(tǒng)設備管路發(fā)生晶間腐蝕及應力腐蝕破裂的風險。離子交換法主要適用于含鹽量較低的廢水的處理。如果使用離子交換系統(tǒng)處理較高含鹽量的廢水，水中的大量鹽分將會使離子交換樹脂的交換容量很快消耗殆盡，樹脂消耗量將會很大，二次廢物量也會明顯增多。膜分離法具有設備簡單、占地少、系統(tǒng)運行控制簡便等優(yōu)點，但是通常的膜分離處理系統(tǒng)只能對放射性廢水進行初步濃縮處理，處理后所剩余的濃縮液必須采用蒸發(fā)等方法進一步處理后才能達到固化的要求。

中國專利201410010846.3發(fā)明的一種放射性廢水處理的方法和裝置中，采用三級碟管式反滲透膜組件對廢液進行濃縮和凈化，碟管式膜組件的膜片裝填密度較低，單位體積組件的膜面積有限，若要達到一定的處理量，需要膜柱數(shù)量較多。而且每個碟管式膜組件內的密封圈達400個，一旦有泄漏則必須拆柱檢修更換，對于放射性操作的情形，頻繁的檢修不切實際。中國專利201410028695.4采用“反滲透+膜蒸餾”的工藝處理放射性廢液，其方法中的反滲透單元只能對廢液進行初步濃縮，反滲透濃縮后的廢液還需要采用膜蒸餾單元處理后才能達到與蒸發(fā)工藝相近的濃縮倍數(shù)。這種方法存在的問題是工藝設備復雜，需要采用額外的熱源對廢液進行加熱，能耗仍然較高，而且并不適用于高含鹽量的廢水的處理。中國專利201510547353.8公開的一種高鹽含量放射性廢液處理裝置及方法中，也是采用的碟管式反滲透膜組件，其主要適用對象則是核燃料元件廠產(chǎn)生的含有大量硝酸鈉、硝酸銨無機鹽的放射性廢水，對于低含鹽量廢水和含有硬度離子的高含鹽廢水并不適用。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供一種適用于不同含鹽量低水平放射性廢水處理的設備及方法，本發(fā)明運行壓力高，最高能夠達到12MPa；適用對象廣，能夠處理含鹽量從幾十到五萬mg/L的廢水；處理效果優(yōu)異，無需額外的濃縮或凈化裝置，即可將濃縮液濃縮到能夠直接水泥固化的含鹽量水平，同時保證凈化水合格。

一種適用于不同含鹽量低水平放射性廢水處理的設備，包括依次連接的預處理單元、超高壓反滲透單元、高壓反滲透單元；

所述預處理單元包括依次通過管路連接的供料泵、前置過濾器、吸附過濾器和樹脂軟化器，所述供料泵用于將廢水的壓力提高后送入前置過濾器進行過濾，截留廢水中的懸浮雜質和少許油分；所述吸附過濾器用于去除廢水中的部分核素，樹脂軟化器用于去除廢液中的硬度離子；