[發明專利]一種更為經濟的核電站核島廢液處理控制方法

有效

• 申請號: 202010264907.4
• 申請日: 2020-04-07
• 公開（公告）號: CN111613358B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 賴宏宇;蔡金平;吳忠良;鄭梅芳;史慧梅;田民順;陳勇;黃成;劉祥亭;鄧清泉;王駿;李江鵬;連靚雯
• 申請（專利權）人: 福建福清核電有限公司
• 主分類號: G21F9/06
• 分類號: G21F9/06;G21F9/08;G21F9/12
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 任超

提供一種能有效兼顧除鹽及蒸發處理最佳經濟性的核島廢液處理控制方法，在滿足廢物排放要求的條件下使經濟效益最大化。包括以下步驟：S1：使用除鹽處理費用估算：S2：使用蒸發處理費用估算：S3:除鹽費用與蒸發費用對比的平衡點：S4:廢液處理控制方法選擇。

技術領域

本技術涉及核電站化學技術領域，具體涉及一種更為經濟的核電站核島廢液處理控制方法。

背景技術

核電站的核島廢液處理系統(以下簡稱：TEU)用于接收來自核島各系統的廢液，對它們進行貯存、監測和處理。廢液經過過濾、除鹽或蒸發處理和監測后排往核島廢液排放系統(以下簡稱：TER)，蒸發產生的濃縮液送往固體廢物處理系統(以下簡稱：TES)進行裝桶固化。

根據廢液的化學雜質離子含量、放射性水平分別采用過濾、除鹽、蒸發的處理方式，福清核電1-4號機等國內M310核電機組一般處理方式如下：

表1

對于總γ比活度＜1MBq/t的廢液，因放射性已滿足排放要求，因此通過過濾處理即可排往核島廢液排放系統(SEL)；對于總γ比活度≥1MBq/t的廢液，若化學雜質離子含量低(Na⁺＜10mg/kg和Ca²⁺＜4mg/kg)則通過除鹽處理，若化學雜質離子含量高(Na⁺≥10mg/kg或Ca²⁺≥4mg/kg)則通過蒸發處理。福清核電?1-4號機等國內M310核電機組核島廢液處理系統除鹽回路普遍采用一臺陽離子交換樹脂床+一臺混合離子交換樹脂床串聯的方式，限制除鹽床入口鈉、鈣含量的主要目的是為了保護樹脂床，防止除鹽床因雜質離子含量高而過早失效。

但是對廢液進行蒸發操作將產生濃縮液，濃縮液送往固體廢物處理系統?(TES)進行裝桶固化也需花費大量的運行成本——一罐約2.65m³的核島廢液處理系統蒸發器(以下簡稱：TEU001EV)濃縮液固化成本約8萬元、后處理成本約112萬元。因此探索出一種能在滿足廢物排放要求的條件下有效兼顧除鹽及蒸發處理最佳經濟性的核島廢液處理控制方法意義重大。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種能有效兼顧除鹽及蒸發處理最佳經濟性的核島廢液處理控制方法，在滿足廢物排放要求的條件下使經濟效益最大化。

本發明的技術方案：一種更為經濟的核電站核島廢液處理控制方法，包括以下步驟：

S1：使用除鹽處理費用估算：

設待處理廢水中鈉離子含量為X(mg/kg)，硼濃度為Y(mg/kg)，不考慮鈣離子含量；則一列TEU001DE和TEU002DE中共計含有1500+1500*0.3636＝2015.4?(L)陽樹脂，交換2015.4L*1.90eq/L＝3886.26mol＝89384g鈉離子，折合一列?TEU001/002DE樹脂處理的TEU工藝廢水體積為

采購一列TEU001DE和TEU002DE的樹脂成本＝1500*(80+150)＝345000(元)；固化一列TEU001DE和TEU002DE廢樹脂的成本為173280元，后處理一列?TEU001DE和TEU002DE固廢成本為2400000元；

故使用除鹽處理核島廢水需要的成本為?345000+173280+2400000＝2918280元；

S2：使用蒸發處理費用估算：

一罐TEU001EV的體積為2.65m³，濃縮到硼濃度為40000mg/kg，則處理?(t)TEU工藝廢水需蒸發的次數為：

固化一罐TEU001EV的成本為80860元，后處理一罐TEU001EV固廢成本為?1120000元；

故使用蒸發來處理TEU工藝廢水的成本估算為：