CN103871536B - 核电厂潜在放射性含油废水处理系统 - Google Patents

Abstract

一种核电厂潜在放射性含油废水处理系统，包括均与第一汽机房排水系统和第二汽机房排水系统连接的废水调节池、重力式油水分离设备，及与厂区排水系统连接并监测水质的中间水池组件；所述重力式油水分离设备、中间水池组件均设置于背向所述废水调节池的一侧，所述废水调节池与所述重力式油水分离设备连接，所述中间水池组件分别与所述废水调节池和重力式油水分离设备连接。如此，废水调节池对含油废水进行水量和水质调节，提高了系统抗冲击负荷能力，简化了油水分离系统规模，节约了成本，减少了施工布置难度。重力式油水分离设备为非能动部件，结构简单、运行稳定可靠、油水分离速度快、精度高以及无污泥副产物，简化了结构，节约了成本。

Description

核电厂潜在放射性含油废水处理系统

技术领域

本发明涉及核电厂环境保护技术领域，特别是涉及一种核电厂潜在放射性含油废水处理系统。

背景技术

常规岛（汽机机房及配套设施建筑的统称）含油废水处理系统是核电厂生产运行中重要的环境保护设施，由于来自核岛的第二回路蒸汽管道存在发生破口的可能，常规岛内汽水管道疏水、厂房地面冲洗、汽机润滑油管道保护区消防排水等废水将受到潜在放射性玷污影响。

一般地，常规岛的含油废水处理系统分别接受来自汽轮机厂房设备管道的疏水和冲洗排水，以及消防时的排水。而含油废水排水呈间断性，进水水质和水量均具有不确定性和波动性。在机组大修时，排油量较大，出水水质不稳定，需要通过辅助加药强化处理，而辅助加药产生的污泥副产物需按照低放射性废物进行后续特殊处理，增加了核电厂的运营成本。

发明内容

基于此，有必要针对核电厂运行成本高的问题，提供一种核电厂潜在放射性含油废水处理系统。

一种核电厂潜在放射性含油废水处理系统，包括均与第一汽机房排水系统和第二汽机房排水系统连接的废水调节池、重力式油水分离设备，及与厂区排水系统连接并监测水质的中间水池组件；

所述重力式油水分离设备、中间水池组件均设置于背向所述废水调节池的一侧，所述废水调节池与所述重力式油水分离设备连接，所述中间水池组件分别与所述废水调节池和所述重力式油水分离设备连接。

在其中一实施例中，所述废水调节池包括与第一汽机房排水系统连接的第一调节池，及与第二汽机房排水系统连接的第二调节池，所述第一调节池和第二调节池分别与所述重力式油水分离设备连接，所述第一调节池和所述第二调节池之间设置有中隔墙，所述中隔墙底部开设有控制所述第一调节池和所述第二调节池连通的联络通道。

在其中一实施例中，还包括联络管，所述联络管设置于所述联络通道，所述联络管一端连通所述第一调节池，另一端连通所述第二调节池，所述联络管两端均设置有阀门，所述阀门设有加长杆，所述加长杆长度大于所述废水调节池的深度。

在其中一实施例中，所述第一调节池内壁和第二调节池内壁均涂覆有防腐层。

在其中一实施例中，还包括与厂区排水系统连接的应急排水泵，所述应急排水泵与所述废水调节池连接。

在其中一实施例中，还包括废水提升泵，所述重力式油水分离设备通过所述废水提升泵与所述废水调节池连接。

在其中一实施例中，所述废水提升泵为气动隔膜型提升泵。

在其中一实施例中，所述中间水池组件包括可监测中间水池本体水质的监测装置，及出水口与低放射性废液储存装置连接的中间水池本体，所述中间水池本体的进水口与所述重力式油水分离设备连接，所述废水调节池和所述监测装置均与所述中间水池本体连接。

在其中一实施例中，所述中间水池本体与所述废水调节池连接处设有隔离阀，所述监测装置控制所述隔离阀的开合。

在其中一实施例中，所述重力式油水分离设备设置有与厂区排水系统连接的旁通管，所述旁通管末端设有排水隔离阀。

上述核电厂潜在放射性含油废水处理系统，包括废水调节池、重力式油水分离设备和中间水池组件，重力式油水分离设备和中间水池组件均设置于背向废水调节池的一侧，所述废水调节池、重力式油水分离设备和中间水池组件均设置于废水处理厂房。常规岛的含油废水从第一汽机房排水系统和第二汽机房排水系统进入废水调节池，然后经过重力式油水分离设备分离，废油经过污油泵提升到污油池，然后由输油车运走储存，出水自流至中间水池组件，中间水池组件监测合格，则输送至低放射性储存装置储存，若监测不合格，则输送至废水调节池，再次进行油水分离。

如此，废水调节池首先对含油废水进行水量和水质调节，提高了系统抗冲击负荷能力，简化了油水分离系统规模，节约了设备成本，减少了施工布置难度。进入重力式油水分离设备的出水水质和水量稳定，重力式油水分离设备为非能动部件，结构简单、运行稳定可靠、油水分离速度快、精度高以及无污泥副产物，进而简化了结构，节约了运行成本。

重力式油水分离设备和中间水池组件和设置于背向废水调节池的一侧，避免了设备被淹没，提高了设备的耐久性，增加了系统的使用寿命，且减小了汽机房跨度，减少了用地，节省了土建投资。

中间水池组件对重力式油水分离设备分离后的水质进行暂时存储和监测，符合排放标准后排放，不符合排放标准输送至废水调节池重新进行油水分离。使出水水质符合低放射性的要求，降低了潜在放射性污染的风险，提高了潜在放射性含油废水处理系统的安全性和可靠性。

附图说明

图1为一实施方式的核电厂潜在放射性含油废水处理系统的结构示意图；

图2为一实施方式的核电厂潜在放射性含油废水处理系统的废水调节池的结构示意图。

图3为一实施方式的核电厂潜在放射性含油废水处理系统的废水处理厂房的平面布置图；

图4为图3所示核电厂潜在放射性含油废水处理系统的废水处理厂房的A-A的剖面图；

图5为图3所示核电厂潜在放射性含油废水处理系统的废水处理厂房的B-B的剖面图；

图6为图3所示核电厂潜在放射性含油废水处理系统的废水处理厂房的C-C的剖面图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，一种核电厂潜在放射性含油废水处理系统，包括均与第一汽机房排水系统210和第二汽机房的排水系统220连接的废水调节池110、重力式油水分离设备120，及监测水质的中间水池组件130。

重力式油水分离设备120设置于背向所述废水调节池110的一侧，废水调节池110与重力式油水分离设备120连接，中间水池组件130与废水调节池110和重力式油水分离设备120连接。

废水调节池110、重力式油水分离设备120、监测水质的中间水池组件130相互连接均通过管道连接，废水管道采用热镀锌钢管，安全淋浴、洗眼器的给水管道等采用衬塑钢管。废水调节池110接受来自汽机厂房的设备管道疏水和冲洗排水及上述区域的消防排水。

核电厂废水处理系统最大来水量为常规岛消防排水量，按照核电厂消防设计标准，例如，参考核电站的消防标准为双堆机组同时发生火灾次数为一次，根据一台机组汽机房内运转层下自动喷水消防水量为8167L/min，火灾持续时间为1.0h，室内消防栓水量为25L/s，火灾持续时间为2.0h，则计算出消防总排水量为670m³。

常规岛废水收集系统分为设备管道疏水集水口和地面排水集水口，地面排水集水口收集含油废水和非含油废水，消防喷淋水均匀喷洒到厂房地面，一部分含油设备区排水进入含油收集系统，另一部分排水进入非含油收集系统。按照核电厂系统单一故障原则，蒸汽管路放射性泄漏不同时继发消防系统动作，因此，消防水为非放射性。

消防排水较多时可暂存在收集系统中，如底坑、集水口满溢。因此，根据汽机房运转层下自动喷水和室内消火栓水量，按地面含油废水收集口数量和集水面积，可计算出废水调节池110的需容面积。例如，废水调节池110所需面积可为349m³，再加上水泵吸入口淹没深度和10%的裕量，可确定废水调节池110的面积为500m³。当然，在其他实施例中，废水调节池110的面积大小和位置等可根据具体的场地面积而布置，只要实现调节水量的作用即可。

常规岛的含油废水从废水排水系统进入废水调节池110，然后输送至重力式油水分离设备120，经过重力式油水分离设备120分离，废油经过污油泵输送到污油池170，然后由输油车400运走储存，出水输送至中间水池组件130，中间水质组件监测合格，则输入低放射性废液储存装置140，若监测不合格，则输入废水调节池110，再次进行油水分离。重力式油水分离设备120采用20号碳钢，外涂醇酸漆，可增加了设备的刚性和防腐能力，增加设备使用寿命和可靠性。重力式油水分离设备120采用较大尺寸的重力式油水分离器，如此，可为乳化油破乳提供足够的停留时间，提高了油水分离效率。

如图3、图4、图5和图6所示，废水调节池110、重力式油水分离设备120和中间水池组件130均设置于废水处理厂房（图未示），废水处理厂房位于第一汽机房（图未示）的一侧。

废水调节池110设置在废水处理厂房的零米层以下，重力式油水分离设备120和中间水池组件130均背向设于废水调节池110一侧，即重力式油水分离设备120和中间水池组件130均零米层上方的厂房，废水调节池110的顶部。

如此，油水分离设备等无水淹风险，增加了设备的使用寿命，提高了系统的可靠性，且将重力式油水分离设备120和中间水池组件130布置于废水调节池110顶部，减少了布置用地，降低了布置难度和成本。

核电厂采用半速汽轮发电机组，一般地，转速为1500rpm的汽轮发电机组，由于半速汽轮发电机组叶片尺寸比同容量的全速汽轮机（即转速为3000rpm的汽轮发电机组）较大，因此，汽机厂房内的有效布置空间减小，而将废水调节池110、重力式油水分离设备120和中间水池组件130设置于独立厂房，且设备竖向重叠设置，避免了设备被淹没的风险，且减小汽机房跨度，减少了用地，节省了土建投资。

上述核电厂潜在放射性含油废水处理系统，包括废水调节池110、重力式油水分离设备120和中间水池组件130，重力式油水分离设备120和中间水池组件130均设置于背向废水调节池110的一侧，废水调节池110、重力式油水分离设备120和中间水池组件130均设置于废水处理厂房。

常规岛的含油废水从废水排水系统200进入废水调节池110，然后经过重力式油水分离设备120分离，废油经过污油泵提升到污油池170，然后由输油车400运走储存，出水自流至中间水池组件130，中间水池组件130监测合格，则输送至低放射性废液储存装置140，若监测不合格，则输送至废水调节池110，再次进行油水分离。

如此，废水调节池110首先对含油废水进行水量和水质调节，提高了系统抗冲击负荷能力，简化了油水分离系统规模，节约了设备成本，减少了施工难度。进入重力式油水分离设备120的出水水质和水量稳定，重力式油水分离设备120为非能动部件，结构简单、运行稳定可靠、油水分离速度快、精度高以及无污泥副产物，进而简化了结构，节约了运营成本。

重力式油水分离设备120和中间水池组件130设置于背向废水调节池110的一侧，避免了设备被淹没，提高了设备的耐久性，增加了系统的使用寿命，且减小了汽机房跨度，减少了用地，节省了土建投资。

中间水池组件130对重力式油水分离设备120分离后的水质进行暂时存储和监测，符合排放标准后排放，不符合排放标准输送至废水调节池110重新进行油水分离。使出水水质符合低放射性的要求，降低了潜在放射性污染的风险，提高了潜在放射性含油废水处理系统的安全性和可靠性。

请参阅图1，在其中一实施例中，废水排出系统包括第一汽机房排水系统210和第二汽机房排水系统220，废水调节池110包括与第一汽机房排水系统210连接的第一调节池112，及与第二汽机房排水系统220连接的第二调节池114，第一调节池112和第二调节池114分别与重力式油水分离设备120连接，第一调节池112和第二调节池114之间设有中隔墙116，中隔墙116底部开设有控制第一调节池112和第二调节池114连通的联络通道。

第一调节池112和第二调节池114分别与重力式油水分离设备120连接，重力式油水分离设备120的数量根据其具体的系统出力情况而定。例如，火灾发生时，消防排水全部贮存在第一调节池112和第二调节池114中，在完成灭火并机组正常运行前，重力式油水分离设备120需要将一台机组的连续排放废水和消防排水全部处理完。考虑到制造成本、布置难度以及制造商制造能力，确定系统的总出力为50m³/h，四套重力式油水分离设备120，单套出力12.5m³/h。

当然，在其他实施例中，重力式油水分离设备120的数量以及系统出力情况，可根据排水量情况确定。

核电站采用两台机组发电，根据研究发现，当机组调试时，上游排水无放射性，可直接排往厂区排水系统。而建设两台机组其前后投运间隔时间大，当首台机组已装料发电时，第二台机组调试，则两台机组排水如果将废水统一排入废水调节池110，则存在放射性泄漏的风险。此外，当一台机组正常运行时，一台机组检修或消防时，由于排水水质的不同也存在放射性泄漏的风险。

第一汽机房排水系统210连接第一调节池112，第二汽机房排水系统220连接第二调节池114，中隔墙116把第一调节池112和第二调节池114隔开，联络通道控制第一调节池112和第二调节池114的连通，两台机组正常运行时，第一调节池112和第二调节池114连通，互为备用；一台机组调试或大修时，则第一调节池112和第二调节池114断开连通，实现独立运行。如此，防止两台机组水质和水量不同混合，降低了存在放射性泄漏的风险，增加了系统的安全性和可靠性。

请参阅图2，在其中一实施例中，联络通道包括联络管117和阀门118，联络管117设置于中隔墙116底部，联络管117一端连通所述第一调节池112，另一端连通所述第二调节池114，所述联络管117两端均设置有阀门118，所述阀门118设有加长杆，加长杆长度大于所述废水调节池110的深度，进而可在废水调节池110顶部操作，便于操作人员操作，且安全性能高。。

两台机组正常运行时，联络管117两端开启阀门118，第一调节池112和第二调节池114连通，互为备用；一台机组调试或大修时，关闭联络管117两端或一端阀门118，则第一调节池112和第二调节池114断开连通，实现独立运行。如此，防止两台机组水质和水量不同混合，降低了存在放射性泄漏的风险，增加了系统的安全性和可靠性。

联络管117采用热镀锌钢管，热镀锌钢管是使熔融金属与铁基体反应而产生合金层，从而使基体和镀层二者结合。钢管基体与熔融镀液发生复杂的物理、化学反应，然后形成耐腐蚀的结构紧密的锌贴合金层。因此，联络管117采用热镀锌钢管，耐腐蚀能力强，防止了潜在放射性废水的泄漏，增加了系统的安全性和可靠性。

在其中一实施例中，第一调节池112内壁和第二调节池114内壁均涂覆有防腐层。防腐层可采用耐油环氧树脂材料，耐油环氧树脂材料具有力学性能强、附着力强、固化收缩率小及稳定性好的特点，耐热、耐油和抗化学性能优良，如此，增加了第一调节池112和第二调节池114的使用寿命，增加了系统的可靠性。

在其中一实施例中，核电厂潜在放射性含油废水处理系统还包括应急排水泵150，应急排水泵150与废水调节池110连接，并可将废水排至厂区排水系统。在机组正常运行时，废水调节池110水位正常，在机组调试和启动时候大量排水，或消防灭火时间延长，废水调节池110水位超过报警水位，则自动启动应急排水泵150，将废水排至厂区排水系统180。如此，可防止废水调节池110水位超过警戒水位，造成设备被淹没的问题，进一步调节废水水量，增加了系统的抗冲击负荷能力。

可以理解，应急排水泵150的数量根据废水调节池110的个数不同而不同，只要实现水位超过警戒线，自动启动排水的功能即可。

请参阅图1，在其中一实施例中，核电厂潜在放射性含油废水处理系统还包括废水提升泵160，重力式油水分离设备120通过废水提升泵160与废水调节池110连接。

重力式油水分离设备120设置于背向废水调节池110的一侧，即废水调节池110顶部，通过废水提升泵160可将废水调节池110内的废水传输至重力式油水分离设备120，也便于重力式油水分离设备120的布置，不需要将重力式油水分离设备120淹没在废水中，增加了油水分离设备的使用寿命。

请参阅图1，在其中一实施例中，废水提升泵160为气动隔膜型提升泵。气动隔膜型提升泵采用压缩空气为动力源，可将各种腐蚀性液体，带颗粒的液体，高粘度、易挥发、易燃的液体抽送至重力式油水分离设备120。气动隔膜型提升泵既能抽送流动的液体，也能输送一些易流动介质，可将含油废水无泄漏的传送至油水分离设备。如图1所示，废水提升泵160由厂区压缩空气系统300供给压缩空气，作为废水提升泵160的动力源。此外，气动隔膜型提升泵剪切速率和剪切力低，减缓了油水被乳化，提高了油水分离设备的分离效率。

当然，气动隔膜型提升泵为提升泵技术领域常用的技术，故不再赘述气动隔膜型提升泵的具体结构和原理。

请参阅图1，在其中一实施例中，中间水池组件130包括中间水池本体132和可监测中间水池本体132水质的监测装置134。

中间水池本体132的进水口与所述重力式油水分离设备120连接，出水口与所述低放射性废液储存装置140连接，所述废水调节池110和所述监测装置134均与所述中间水池本体132连接。

中间水池本体132可通过吸水泵与低放射性废液储存装置140连接，在监测装置134监测中间水池本体132内的水质合格后，可通过吸水泵将低放射性废水输送至低放射性废液储存装置140储存。

含油废水从废水调节池110传送至重力式油水分离设备120，油水分离后，废水自流至中间水池本体132，监测装置134监测中间水池本体132内的废水，如果水质达到要求则输送至低放射性废液储存装置140。中间水池本体132可通过泵将废水提升至低放射性废水储存装置。可以理解，监测装置134可以设置在中间水池本体132的进水端，也可以设置在中间水池本体132的池内，只要实现方便、快捷的监测进入中间水池本体132的水质即可。

如此，中间水池组件130对重力式油水分离设备120分离后的水质进行暂时存储和监测，使出水水质符合低放射性达标排放要求，降低了潜在放射性污染的风险，提高了潜在放射性含油废水处理系统的安全性和可靠性。

具体到本实施例中，监测装置134抽取中间水池本体132内的废水监测为抽样定期抽取监测。当然，在其他实施例中，也可采取人工监测的方式，定期取样监测水质。

请参阅图1，在其中一实施中，中间水池本体132与废水调节池110连接处设有隔离阀136，监测装置134控制隔离阀136的开合。当监测装置134，监测到中间水池本体132水质未达到排放标准，则人工或自动控制隔离阀136开启，将中间水池本体132内的废水疏送至废水调节水池，再次进行油水分离。如此，可准确控制中间水池本体132内的水质，实现废水处理系统出水水质达标。

请参阅图1，在其中一实施例中，重力式油水分离设备120设置有与厂区排水系统180连接的旁通管，旁通管末端设有排水隔离阀（图未示）。在机组调试和大修期间经取样监测不含放射性和油污，则可打开排水隔离阀，将废水排放至厂区排水系统180，废水不会自流到中间水池组件130，也不用进行油水分离。如此，节省资源，防止设备无功输出，进而延长了设备的寿命。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种核电厂潜在放射性含油废水处理系统，其特征在于，包括均与第一汽机房排水系统和第二汽机房排水系统连接的废水调节池、重力式油水分离设备，及与厂区排水系统连接并监测水质的中间水池组件；

所述废水调节池、重力式油水分离设备和所述中间水池组件均设置于废水处理房，所述废水处理房位于所述第一汽机房一侧，所述废水调节池设置在所述废水处理房的零米层以下，所述重力式油水分离设备、中间水池组件均设置于背向所述废水调节池的一侧，并位于所述废水处理房零米层以上，所述废水调节池与所述重力式油水分离设备连接，所述中间水池组件分别与所述废水调节池和所述重力式油水分离设备连接；

所述废水调节池包括与第一汽机房排水系统连接的第一调节池，及与第二汽机房排水系统连接的第二调节池，所述第一调节池和第二调节池分别与所述重力式油水分离设备连接，所述第一调节池和所述第二调节池之间设置有中隔墙，所述中隔墙底部开设有控制所述第一调节池和所述第二调节池连通的联络通道；

所述中间水池组件包括中间水池本体及可监测所述中间水池本体水质的监测装置，所述中间水池本体的出水口与低放射性废液储存装置连接，所述中间水池本体的进水口与所述重力式油水分离设备连接，所述废水调节池和所述监测装置均与所述中间水池本体连接。

2.根据权利要求1所述的核电厂潜在放射性含油废水处理系统，其特征在于，还包括联络管，所述联络管设置于所述联络通道，所述联络管一端连通所述第一调节池，另一端连通所述第二调节池，所述联络管两端均设置有阀门，所述阀门设有加长杆，所述加长杆长度大于所述废水调节池的深度。

3.根据权利要求1所述的核电厂潜在放射性含油废水处理系统，其特征在于，所述第一调节池内壁和第二调节池内壁均涂覆有防腐层。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的核电厂潜在放射性含油废水处理系统，其特征在于，还包括与厂区排水系统连接的应急排水泵，所述应急排水泵与所述废水调节池连接。

5.根据权利要求1所述的核电厂潜在放射性含油废水处理系统，其特征在于，还包括废水提升泵，所述重力式油水分离设备通过所述废水提升泵与所述废水调节池连接。

6.根据权利要求5所述的核电厂潜在放射性含油废水处理系统，其特征在于，所述废水提升泵为气动隔膜型提升泵。

7.根据权利要求1所述的核电厂潜在放射性含油废水处理系统，其特征在于，所述中间水池本体与所述废水调节池连接处设有隔离阀，所述监测装置控制所述隔离阀的开合。

8.根据权利要求1所述的核电厂潜在放射性含油废水处理系统，其特征在于，所述重力式油水分离设备设置有与厂区排水系统连接的旁通管，所述旁通管末端设有排水隔离阀。