[發(fā)明專利]一種非接觸式高效膜蒸餾處理放射性廢水的系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010195683.6
• 申請(qǐng)日: 2020-03-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111540496B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖德濤;何正忠;過(guò)靈飛;吳威;鄧湘元
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南華大學(xué);第一環(huán)保（深圳）股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G21F9/08
• 分類(lèi)號(hào): G21F9/08;G21F9/12
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 張德才

本發(fā)明公開(kāi)了一種非接觸式高效膜蒸餾處理放射性廢水的系統(tǒng)及方法，包括換熱單元和依次通過(guò)管路連通的恒溫水箱、低溫蒸發(fā)器、膜組件，恒溫水箱上設(shè)置有廢水進(jìn)水管，恒溫水箱與低溫蒸發(fā)器之間的管路上設(shè)置有進(jìn)料泵；換熱單元包括水蒸氣冷凝器、空氣加熱器、熱泵系統(tǒng)和若干個(gè)設(shè)置在膜組件中的吹氣管，吹氣管通過(guò)濕吹掃氣管與水蒸氣冷凝器連通，水蒸氣冷凝器通過(guò)干吹掃氣管與吹氣管連通，膜組件通過(guò)回流空氣管與空氣加熱器連通，空氣加熱器通過(guò)管路與低溫蒸發(fā)器底部的進(jìn)氣口連通，干吹掃氣管與回流空氣管通過(guò)管路連通。本發(fā)明滿足了核電站運(yùn)行、核動(dòng)力裝置運(yùn)行、核應(yīng)急等過(guò)程中產(chǎn)生的放射性廢水高度減容和深度凈化處理需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及放射性廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種非接觸式高效膜蒸餾處理放射性廢水的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

鈾礦開(kāi)采、核設(shè)施與核電站運(yùn)行與退役、乏燃料后處理以及核應(yīng)急過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量放射性廢水，若不及時(shí)處理會(huì)帶來(lái)過(guò)高管理成本以及潛在的放射性泄露風(fēng)險(xiǎn)，影響核工業(yè)安全可持續(xù)發(fā)展。膜蒸餾技術(shù)借助疏水性微孔膜只允許水蒸氣等易揮發(fā)組份能通過(guò)膜孔的特點(diǎn)，以膜兩側(cè)的蒸汽壓力差為驅(qū)動(dòng)力的膜分離過(guò)程，膜蒸餾過(guò)程只要膜兩側(cè)維持適當(dāng)?shù)臏夭钤撨^(guò)程就能夠進(jìn)行，無(wú)須將溶液加熱至沸騰，具有裝置簡(jiǎn)單，操作條件溫和，凈化效果好，廣泛用于廢水處理、濃縮、提純等領(lǐng)域。

但傳統(tǒng)膜蒸餾技術(shù)都是廢液與膜直接接觸，在處理成分復(fù)雜，鹽分較高的放射性廢水時(shí)，熱側(cè)膜與放射性廢水直接接觸，容易造成膜易被污染、壽命短、通量低的缺點(diǎn)，且為了提高膜通量，在膜兩側(cè)產(chǎn)生較高的溫差，能耗也相應(yīng)提高，無(wú)法滿足核工業(yè)發(fā)展過(guò)程中產(chǎn)生的大量放射性廢水及時(shí)就地處理的要求，需要加以改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種非接觸式高效膜蒸餾處理放射性廢水的系統(tǒng)及方法，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，滿足核電站運(yùn)行、核動(dòng)力裝置運(yùn)行、核應(yīng)急等過(guò)程中產(chǎn)生的放射性廢水高度減容和深度凈化處理需求。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：本發(fā)明提供了一種非接觸式高效膜蒸餾處理放射性廢水的系統(tǒng)，包括換熱單元和依次通過(guò)管路連通的恒溫水箱、低溫蒸發(fā)器、膜組件，所述恒溫水箱上設(shè)置有廢水進(jìn)水管，所述恒溫水箱與所述低溫蒸發(fā)器之間的管路上設(shè)置有進(jìn)料泵；所述換熱單元包括水蒸氣冷凝器、空氣加熱器、熱泵系統(tǒng)和若干個(gè)設(shè)置在所述膜組件中的吹氣管，所述吹氣管通過(guò)濕吹掃氣管與水蒸氣冷凝器連通，所述水蒸氣冷凝器通過(guò)干吹掃氣管與所述吹氣管連通，所述膜組件通過(guò)回流空氣管與所述空氣加熱器連通，所述空氣加熱器通過(guò)管路與所述低溫蒸發(fā)器底部的進(jìn)氣口連通，所述干吹掃氣管與所述回流空氣管通過(guò)管路連通，所述熱泵系統(tǒng)包括設(shè)置在所述恒溫水箱中的第一換熱管路、設(shè)置在所述空氣加熱器中的第二換熱管路、設(shè)置在所述水蒸氣冷凝器中的第三換熱管路和流通在所述第一換熱管路、所述第二換熱管路及所述第三換熱管路中的工作介質(zhì)，所述第一換熱管路、所述第二換熱管路和所述第三換熱管路依次通過(guò)管路連通，所述第三換熱管路和所述第一換熱管路之間的管路上設(shè)置有壓縮機(jī)，所述第二換熱管路和所述第三換熱管路之間的管路上設(shè)置有膨脹閥。

優(yōu)選的，所述回流空氣管上設(shè)置有第一回流空氣調(diào)節(jié)閥，所述干吹掃氣管與所述回流空氣管之間的管路上設(shè)置有第二回流空氣調(diào)節(jié)閥；所述廢水進(jìn)水管上設(shè)置有廢水進(jìn)水閥。

優(yōu)選的，所述恒溫水箱中設(shè)置有電加熱器。

優(yōu)選的，所述水蒸氣冷凝器上設(shè)置有潔凈水出水管。

優(yōu)選的，所述低溫蒸發(fā)器內(nèi)由上至下依次設(shè)置有布液器和填料層，所述低溫蒸發(fā)器的進(jìn)水口位于所述布液器上方。

優(yōu)選的，所述低溫蒸發(fā)器的底端設(shè)置有出水管，所述出水管中部通過(guò)濃水回流管與所述恒溫水箱連通，所述出水管遠(yuǎn)離所述低溫蒸發(fā)器的一端設(shè)置有出水口和濃水出料閥。

優(yōu)選的，所述濕吹掃氣管上設(shè)置有吹掃氣循環(huán)風(fēng)機(jī)，所述空氣加熱器與所述低溫蒸發(fā)器之間的管路上設(shè)置有進(jìn)氣循環(huán)風(fēng)機(jī)。