CN106057261A - 一种放射性元素浓缩回收再利用装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种放射性元素浓缩回收再利用装置，包括废液罐、纳滤膜元件、净化罐和浓缩罐，所述废液罐的输出端与所述纳滤膜元件的输入端通过废液输出管路连接，所述废液输出管路设置有原液泵，所述原液泵与纳滤膜元件的输入端之间设置有进液压力监测仪和进液流量监测仪，所述净化管路上设置有净化水压力监测仪和净化水流量监测仪，所述浓缩管路设置有浓缩液流量监测仪、浓缩液压力监测仪和放射性监测仪。通过设置废液罐、纳滤膜元件、净化罐和浓缩罐，对放射性元素的回收利用及对净化水的循环再利用，极大程度提高了放射性元素的利用价值，同时也减少了放射性元素对环境的污染。

Description

一种放射性元素浓缩回收再利用装置

技术领域

本发明涉及浓缩分离设备技术领域，特别是指一种放射性元素浓缩回收再利用装置。

背景技术

近年来，含有放射性物质的固体废物以外照射或通过其他途径进入人体产生内照射的方式危害人体健康。随着核能源的日益发展，放射性固体废物量迅速增加，因此，控制和防止环境中放射性固体废物污染，是保护环境的一种重要方面。传统的电蒸发、电解、离子交换、氢氧化物沉淀和过滤等技术无法快速安全的对放射性元素进行有效的回收和浓缩。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种放射性元素浓缩回收再利用装置，能够有效回收和浓缩放射性元素。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种放射性元素浓缩回收再利用装置，所述放射性元素浓缩回收再利用装置包括废液罐、纳滤膜元件、净化罐和浓缩罐，所述废液罐的输出端与所述纳滤膜元件的输入端连接，所述纳滤膜元件的输出端分别与所述净化罐和浓缩罐连接，所述废液罐的输出端与所述纳滤膜元件的输入端通过废液输出管路连接，所述废液输出管路设置有原液泵，所述原液泵与纳滤膜元件的输入端之间设置有进液压力监测仪和进液流量监测仪，所述纳滤膜元件的输出端包括净化输出端和浓缩输出端，所述纳滤膜元件的净化输出端通过净化管路与所述净化罐连接，所述净化管路上设置有净化水压力监测仪和净化水流量监测仪，所述纳滤膜元件的浓缩输出端通过浓缩管路与所述浓缩罐连接，所述浓缩管路设置有浓缩液流量监测仪、浓缩液压力监测仪和放射性监测仪。

优选的，所述浓缩管路上设置有废液回收管路，所述废液回收管路的输入端与所述浓缩管路连接，所述废液回收管路的输出端与所述废液罐的输入端连接。

优选的，所述废液回收管路与浓缩管路的连接点之后的浓缩管路上设置有第一控制阀，所述废液回收管路上设置有第二控制阀。

优选的，所述放射性监测仪，用于监测流过液体中的放射性物质，当放射性物质超过回收指标时，控制第二控制阀关闭，当放射性物质未达到回收指标时，控制第一控制阀关闭。

优选的，所述放射性监测仪包括：

放射性监测单元，用于监测流经液体中的放射性元素含量；

含量比对单元，用于将监测的放射性元素含量与预先设定的放射性元素含量进行比较，输出比较结果；

阀门控制单元，用于根据比较结果当放射性物质达到回收指标时，控制第二控制阀关闭，当放射性物质未达到回收指标时，控制第一控制阀关闭，继续进行循环，直至达到放射性物质达到回收指标为止。

优选的，所述废液罐、纳滤膜元件、净化罐和浓缩罐均设置有排放口。

优选的，所述放射性元素浓缩回收再利用装置还包括PLC控制系统，所述PLC控制系统包括控制器和触控显示器，所述控制器和触控显示器连接，所述控制器与所述原液泵、进液压力监测仪、进液流量监测仪、净化水压力监测仪、净化水流量监测仪、浓缩液流量监测仪、浓缩液压力监测仪和放射性监测仪连接。

优选的，所述控制器用于获取进液压力监测仪、进液流量监测仪、净化水压力监测仪、净化水流量监测仪、浓缩液流量监测仪、浓缩液压力监测仪和放射性监测仪的监测信息，根据所述监测信息确定纳滤膜元件性能和状态，将所述监测信息和纳滤膜元件性能和状态发送到触控显示器进行显示，并根据纳滤膜元件性能和状态对纳滤膜元件进行控制。

优选的，所述控制器包括：

浓缩液分析单元，用于根据浓缩液流量监测仪、浓缩液压力监测仪和放射性监测仪获取的监测信息分析浓缩液。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案中，通过设置废液罐、纳滤膜元件、净化罐和浓缩罐，对放射性元素的回收利用及对净化水的循环再利用，极大程度提高了放射性元素的利用价值，同时也减少了放射性元素对环境的污染。

附图说明

图1为本发明的放射性元素浓缩回收再利用装置结构示意图。

［主要元件符号说明］

废液罐1；

纳滤膜元件2；

净化罐3；

浓缩罐4；

废液输出管路5；

原液泵6；

进液压力监测仪7；

进液流量监测仪8；

净化管路9；

净化水压力监测仪10；

净化水流量监测仪11；

浓缩管路12；

浓缩液流量监测仪13；

浓缩液压力监测仪14；

放射性监测仪15；

废液回收管路16；

第一控制阀17；

第二控制阀18。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图1所示，本发明实施例的一种放射性元素浓缩回收再利用装置，所述放射性元素浓缩回收再利用装置包括废液罐1、纳滤膜元件2、净化罐3和浓缩罐4，所述废液罐1的输出端与所述纳滤膜元件2的输入端连接，所述纳滤膜元件2的输出端分别与所述净化罐3和浓缩罐4连接，所述废液罐1的输出端与所述纳滤膜元件2的输入端通过废液输出管路5连接，所述废液输出管路5设置有原液泵6，所述原液泵6与纳滤膜元件2的输入端之间设置有进液压力监测仪7和进液流量监测仪8，所述纳滤膜元件2的输出端包括净化输出端和浓缩输出端，所述纳滤膜元件2的净化输出端通过净化管路9与所述净化罐3连接，所述净化管路9上设置有净化水压力监测仪10和净化水流量监测仪11，所述纳滤膜元件2的浓缩输出端通过浓缩管路12与所述浓缩罐4连接，所述浓缩管路12设置有浓缩液流量监测仪13、浓缩液压力监测仪14和放射性监测仪15。

本发明实施例的放射性元素浓缩回收再利用装置，对放射性元素的回收利用及对净化水的循环再利用，极大程度提高了放射性元素的利用价值，同时也减少了放射性元素对环境的污染。它耐高温、耐酸碱、化学稳定性好、机械强度高、清洗维护方便、使用寿命长、耐辐射等缺点。同时对过滤后的净液，重新循环再利用，节省了运行成本。

优选的，所述浓缩管路12上设置有废液回收管路16，所述废液回收管路16的输入端与所述浓缩管路12连接，所述废液回收管路16的输出端与所述废液罐1的输入端连接。

优选的，所述废液回收管路16与浓缩管路12的连接点之后的浓缩管路12上设置有第一控制阀17，所述废液回收管路16上设置有第二控制阀18。

优选的，所述放射性监测仪，用于监测流过液体中的放射性物质，当放射性物质超过回收指标时，控制第二控制阀关闭，当放射性物质未达到回收指标时，控制第一控制阀关闭。

优选的，所述放射性监测仪包括：

放射性监测单元，用于监测流经液体中的放射性元素含量；

含量比对单元，用于将监测的放射性元素含量与预先设定的放射性元素含量进行比较，输出比较结果；

阀门控制单元，用于根据比较结果当放射性物质达到回收指标时，控制第二控制阀关闭，当放射性物质未达到回收指标时，控制第一控制阀关闭，继续进行循环，直至达到放射性物质达到回收指标为止。

本实施例中，通过设置放射性监测仪、第一控制阀和第二控制阀，能够根据流过液体中的放射性物质控制第一控制阀和第二控制阀的开启和关闭，从而实现放射性物质含量未达到回收指标时持续循环过滤，在放射性物质含量符合回收标准时进行浓缩，提高了放射性元素回用的价值。

优选的，所述废液罐、纳滤膜元件、净化罐和浓缩罐均设置有排放口。

优选的，所述放射性元素浓缩回收再利用装置还包括PLC控制系统，所述PLC控制系统包括控制器和触控显示器，所述控制器和触控显示器连接，所述控制器与所述原液泵、进液压力监测仪、进液流量监测仪、净化水压力监测仪、净化水流量监测仪、浓缩液流量监测仪、浓缩液压力监测仪和放射性监测仪连接。

本实施例中，采用PLC控制程序，自动化程度高，操作维护方便。

优选的，所述控制器用于获取进液压力监测仪、进液流量监测仪、净化水压力监测仪、净化水流量监测仪、浓缩液流量监测仪、浓缩液压力监测仪和放射性监测仪的监测信息，根据所述监测信息确定纳滤膜元件性能和状态，将所述监测信息和纳滤膜元件性能和状态发送到触控显示器进行显示，并根据纳滤膜元件性能和状态对纳滤膜元件进行控制。

优选的，所述控制器包括：

净化液分析单元，用于根据净化水压力监测仪和净化水流量监测仪获取的监测信息分析净化液；

浓缩液分析单元，用于根据浓缩液流量监测仪、浓缩液压力监测仪和放射性监测仪获取的监测信息分析浓缩液。

优选的，所述控制器包括：

废液分析单元，用于根据进液压力监测仪和进液流量监测仪获取的监测信息分析废液。

本发明专利的有益效果是：

本发明专利所述的一种放射性元素浓缩回收再利用装置是基于对纳滤膜元件的特性和对装置工艺流程的设计巧妙结合提出的，通过改变纳滤膜元件内部的流道、隔网及材质等，使其废液直接能进入膜装置，降低装置的运行能耗，直接降低设备运行成本和投资成本。

本发明专利采用独特的工艺设计和控制方式，放射性元素的回收利用及对净化水的循环再利用，极大程度提高了放射性元素的利用价值，同时也减少了放射性元素对环境的污染。

本发明专利通过对装置内各个点的时时监测，全方位控制装置各个位置的运行参数，保证装置更稳定的运行；

本发明专利基于对膜装置操作维护性，提出PLC系统对各个仪表和阀门进行全面的控制、监测和记录，便于对后期系统若出现故障，可进行有效的解决及排查。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种放射性元素浓缩回收再利用装置，其特征在于，所述放射性元素浓缩回收再利用装置包括废液罐、纳滤膜元件、净化罐和浓缩罐，所述废液罐的输出端与所述纳滤膜元件的输入端连接，所述纳滤膜元件的输出端分别与所述净化罐和浓缩罐连接，所述废液罐的输出端与所述纳滤膜元件的输入端通过废液输出管路连接，所述废液输出管路设置有原液泵，所述原液泵与纳滤膜元件的输入端之间设置有进液压力监测仪和进液流量监测仪，所述纳滤膜元件的输出端包括净化输出端和浓缩输出端，所述纳滤膜元件的净化输出端通过净化管路与所述净化罐连接，所述净化管路上设置有净化水压力监测仪和净化水流量监测仪，所述纳滤膜元件的浓缩输出端通过浓缩管路与所述浓缩罐连接，所述浓缩管路设置有浓缩液流量监测仪、浓缩液压力监测仪和放射性监测仪。

2.根据权利要求1所述的放射性元素浓缩回收再利用装置，其特征在于，所述浓缩管路上设置有废液回收管路，所述废液回收管路的输入端与所述浓缩管路连接，所述废液回收管路的输出端与所述废液罐的输入端连接。

3.根据权利要求2所述的放射性元素浓缩回收再利用装置，其特征在于，所述废液回收管路与浓缩管路的连接点之后的浓缩管路上设置有第一控制阀，所述废液回收管路上设置有第二控制阀。

4.根据权利要求3所述的放射性元素浓缩回收再利用装置，其特征在于，所述放射性监测仪，用于监测流过液体中的放射性物质，当放射性物质超过回收指标时，控制第二控制阀关闭，当放射性物质未达到回收指标时，控制第一控制阀关闭。

5.根据权利要求4所述的放射性元素浓缩回收再利用装置，其特征在于，所述放射性监测仪包括：

放射性监测单元，用于监测流经液体中的放射性元素含量；

含量比对单元，用于将监测的放射性元素含量与预先设定的放射性元素含量进行比较，输出比较结果；

阀门控制单元，用于根据比较结果当放射性物质达到回收指标时，控制第二控制阀关闭，当放射性物质未达到回收指标时，控制第一控制阀关闭，继续进行循环，直至达到放射性物质达到回收指标为止。

6.根据权利要求1所述的放射性元素浓缩回收再利用装置，其特征在于，所述废液罐、纳滤膜元件、净化罐和浓缩罐均设置有排放口。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的放射性元素浓缩回收再利用装置，其特征在于，所述放射性元素浓缩回收再利用装置还包括PLC控制系统，所述PLC控制系统包括控制器和触控显示器，所述控制器和触控显示器连接，所述控制器与所述原液泵、进液压力监测仪、进液流量监测仪、净化水压力监测仪、净化水流量监测仪、浓缩液流量监测仪、浓缩液压力监测仪和放射性监测仪连接。

8.根据权利要求7所述的放射性元素浓缩回收再利用装置，其特征在于，所述控制器用于获取进液压力监测仪、进液流量监测仪、净化水压力监测仪、净化水流量监测仪、浓缩液流量监测仪、浓缩液压力监测仪和放射性监测仪的监测信息，根据所述监测信息确定纳滤膜元件性能和状态，将所述监测信息和纳滤膜元件性能和状态发送到触控显示器进行显示，并根据纳滤膜元件性能和状态对纳滤膜元件进行控制。

9.根据权利要求8所述的放射性元素浓缩回收再利用装置，其特征在于，所述控制器包括：

浓缩液分析单元，用于根据浓缩液流量监测仪、浓缩液压力监测仪和放射性监测仪获取的监测信息分析浓缩液。