[發(fā)明專利]放射性廢液處理系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010522194.7
• 申請(qǐng)日: 2020-06-10
• 公開（公告）號(hào): CN111768885B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙璇;王韌騁;李福志
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): G21F9/20
• 分類號(hào): G21F9/20;G21F9/12;C02F1/44
• 代理公司: 北京東方億思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11258
• 代理人: 段月欣

1.一種放射性廢液處理系統(tǒng)，包括：

超濾單元，其包括超濾膜，所述超濾單元用于除去放射性廢液中的膠體態(tài)核素；所述超濾膜包括聚合物基膜和設(shè)置于所述聚合物基膜上的聚合物膜層，所述聚合物膜層接枝有親水改性劑；所述聚合物膜層是通過對(duì)聚合物膜層的膜材料、致孔劑和親水改性劑進(jìn)行共輻照實(shí)現(xiàn)接枝親水改性劑的；

濃縮單元，其包括反滲透裝置，且所述反滲透裝置的進(jìn)水口與所述超濾單元的凈化液出口連接，所述反滲透裝置接收所述超濾單元的凈化液，以對(duì)所述超濾單元的凈化液進(jìn)行反滲透濃縮；

離子交換單元，其包括離子交換床，且所述離子交換單元的進(jìn)水口與所述反滲透裝置的濃縮液出口連接，所述離子交換單元接收所述濃縮單元的濃縮液，以將所述濃縮單元的濃縮液富集的放射性核素提取至固相。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述親水改性劑選自含親水性基團(tuán)的烯屬改性劑，所述親水性基團(tuán)包括羧基、磺酸基、羥基、酰胺基和氨基中的一種或幾種。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述親水改性劑包括丙烯酸。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述超濾膜還滿足如下（1）～（3）中的一個(gè)或幾個(gè)：

（1）所述超濾膜的水接觸角≤70°；

（2）所述超濾膜在pH為7條件下的表面Zeta電位≥ -12.5 mV；

（3）所述超濾膜在跨膜壓差為0.1 MPa下的純水膜通量為50 L·m^-2·h^-1 ～ 600 L·m^-2·h^-1。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述離子交換單元的出水口與所述反滲透裝置的進(jìn)水口連接，使得經(jīng)過所述離子交換單元的液體返回至所述反滲透裝置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括深度凈化單元，所述深度凈化單元的進(jìn)水口與所述濃縮單元的凈化液出口連接，所述深度凈化單元接收所述濃縮單元的凈化液，以除去所述濃縮單元的凈化液中的放射性核素。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述離子交換單元的出水口與所述深度凈化單元的凈化液出口連接，使得經(jīng)過所述離子交換單元的液體與所述深度凈化單元的凈化液匯合后排出。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述離子交換單元的出水口還與所述反滲透裝置的進(jìn)水口連接，使得經(jīng)過所述離子交換單元的一部分液體返回至所述反滲透裝置，另一部分液體與所述深度凈化單元的凈化液匯合后排出。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述深度凈化單元包括：

反滲透子單元，所述反滲透子單元的進(jìn)水口與所述反滲透裝置的凈化液出口連接，所述反滲透子單元的濃縮液出口與所述反滲透裝置的進(jìn)水口連接；

連續(xù)電除鹽子單元，所述連續(xù)電除鹽子單元的進(jìn)水口與所述反滲透子單元的凈化液出口連接，所述連續(xù)電除鹽子單元的濃縮液出口與所述反滲透裝置的進(jìn)水口連接。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括銫吸附裝置，所述銫吸附裝置設(shè)置于所述離子交換床的上游或所述系統(tǒng)的外排水端。

11.一種放射性廢液處理方法，采用如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，所述方法包括以下步驟：

a) 利用超濾膜除去放射性廢液中的膠體態(tài)核素；

b) 對(duì)經(jīng)去除放射性核素的放射性廢液進(jìn)行反滲透濃縮；

c) 利用離子交換劑將所述濃縮單元的濃縮液富集的放射性核素提取至固相。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，還包括：

步驟c) 排出的凈化液返回至步驟b)；和/或，

步驟c) 排出的凈化液與步驟b) 排出且經(jīng)深度凈化后的凈化液匯合后排出。