CN107240432B - 一种核电厂放射性废液处理工艺方法 - Google Patents

一种核电厂放射性废液处理工艺方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种核电厂放射性废液处理工艺方法，核电厂放射性废液依次经过预过滤装置，絮凝过滤单元和深度过滤装置处理，若得到的废液中化学杂质少，则经过离子交换树脂装置、二级除硼装置、后置过滤器送入废水排放储槽；若得到的废液中化学杂质多，则进入反渗透单元，得到的浓缩液进入蒸发装置，得到的渗透液进入离子交换树脂装置；蒸发装置处理得到的蒸馏液送入废水排放储槽，得到的浓缩液送入固体废物处理系统固化；离子交换树脂装置处理得到的废液经过二级除硼装置、后置过滤器送入废水排放储槽。本发明降低蒸发装置能耗，降低浓缩液固化量；避免了离子交换树脂的污堵现象，提高了其使用效率和使用寿命；保证排放水中硼含量低于0.5mg/L。

Description

一种核电厂放射性废液处理工艺方法
技术领域
本发明涉及一种核电厂放射性废液处理工艺方法，特别是核电厂工艺废水的处理。
背景技术
核电厂低放射性工艺废水的处理通常采用蒸发和离子交换的处理工艺。
通过离子交换床处理废水仅能去除离子态放射性核素，对胶体态核素去除效果不佳，且胶体的存在容易堵塞离子交换树脂的问题，导致处理效果差。
通过蒸发方式能去除大部分的放射性核素，然而核电厂低放工艺废水盐度并不高，单单通过蒸发的方式使浓缩液满足可以去固化的浓度要求，废水浓缩倍数高，蒸发的能耗非常高。
传统的处理工艺不考虑废水中硼元素的排放浓度，即使在没有硼回收系统的堆型中，也没有专门针对硼元素的去除工艺，硼的排放浓度较高。世界卫生组织(WHO)建议硼健康准则值为0.3mg/kg。我国部分省份和地区根据GB8978细化了地方污水综合排放标准，规定了排放废液的硼浓度限值，例如，上海市污水综合排放标准(DB31/199-2009)将硼列为第二类污染物，废液总排口处的硼浓度须小于5mg/L；辽宁省污水综合排放标准(DB21/1627-2008)规定了在单位排放口，直接排入受纳水体的废水中硼最高允许浓度为2mg/L。因此，有必要对核电厂工艺废水进行深度处理，以保证电厂放射性废水排放系统中硼浓度满足污水排放限值要求，保证电厂受纳水体硼浓度满足环境质量标准要求。
发明内容
核电厂低放射性工艺废水的传统处理工艺存在着一些问题，比如其中部分重金属离子呈胶体态或部分胶体态，极易堵塞离子交换树脂的现象，从而降低了离子交换树脂使用效率和使用寿命；废水仅放射性浓度较高，而盐度很低，直接采用蒸发浓缩，浓缩倍数很高，相应的蒸发装置能耗亦相当高；部分堆型无硼回收系统，而在工艺废水处理时并没有硼元素的处理环节，导致大量的硼元素排放至受纳水体，对水体环境造成污染。因此，本发明提出了一种核电厂放射性废液处理工艺方法，采用絮凝处理工艺，有效去除呈胶体态和部分胶体态的放射性核素，以提高离子交换树脂装置对放射性核素阴阳离子的处理效率；采用反渗透工艺提高浓缩液盐度，从而降低蒸发装置能耗；反渗透工艺得到的渗透液进入离子交换树脂装置和二级除硼装置有效去除水体中硼元素，使出水满足环境排放要求。
本发明采用的技术手段如下：
一种核电厂放射性废液处理工艺方法，具有如下步骤：
S1、核电厂放射性废液经过预过滤装置，去除核电厂放射性废液中悬浮物和颗粒物杂质；
S2、经步骤S1得到的废液进入絮凝过滤单元处理；
S3、经步骤S2得到的废液进入深度过滤装置，截留胶体絮凝颗粒；
S4、若经步骤S3得到的废液中化学杂质少时，执行步骤S5；若经步骤S3得到的废液中化学杂质多时，执行步骤S7；
化学杂质指水中所含杂质离子，可在线监测电导率来判断执行后续步骤，当电导率小于等于70μS/cm，执行步骤S5，大于70μS/cm，执行步骤S7。
S5、经步骤S3得到的废液进入离子交换树脂装置去除废水中的放射性核素离子；
S6、经步骤S5得到的废液进入二级除硼装置处理，得到的出水中硼含量小于0.5mg/L，之后经后置过滤器送入废水排放储槽；
S7、经步骤S3得到的废液进入反渗透单元进行浓缩，得到的浓缩液进入蒸发装置，得到的渗透液进入离子交换树脂装置去除废水中的放射性核素离子；
S8、经步骤S7中蒸发装置处理得到的蒸馏液送入废水排放储槽，得到的浓缩液送入固体废物处理系统(TES)固化；
经步骤S7中离子交换树脂装置处理得到的废液进入二级除硼装置处理，得到的出水中硼含量小于0.5mg/L，之后经后置过滤器送入废水排放储槽。
所述絮凝过滤单元包括管道混合器、絮凝剂加药箱，位于所述预过滤装置的进料口处的在线流量计和位于所述管道混合器的出料口与所述深度过滤装置之间的流动电流控制仪；
所述管道混合器的进料口与所述预过滤装置的出料口连通；
所述絮凝剂加药箱的出药口通过计量泵与所述管道混合器的进药口连通；
所述絮凝过滤单元还包括与所述计量泵、所述在线流量计和所述流动电流控制仪电连接的PLC控制器；
工作状态下，所述在线流量计和所述流动电流控制仪的计量反馈通过所述PLC控制器控制所述计量泵加药频率，从而严格控制絮凝剂的加药量，保证适当的絮凝剂加药，使处理后的废液中没有过量的絮凝剂或胶体。
所述离子交换树脂装置包括依次连通的阳离子交换树脂床和离子交换树脂混床；
所述阳离子交换树脂床分别与所述深度过滤装置和所述反渗透单元连通。
所述二级除硼装置包括依次连通的一级除硼树脂床和二级除硼树脂床；
所述离子交换树脂混床与所述一级除硼树脂床连通。
经所述反渗透单元处理得到的浓缩液的浓缩比为2～4，可以有效降低蒸发装置能耗，提高废液浓缩比，减小浓缩液固化量。
本发明提出了一种核电厂放射性废液处理工艺方法。该废水处理工艺设置反渗透工艺浓缩后进入蒸发装置，提高进入蒸发装置的废水浓度，可降低蒸发装置能耗，增加浓缩比，降低浓缩液固化量；采用絮凝处理工艺，有效去除呈胶体态和部分胶体态的放射性核素，保证离子交换树脂装置的使用效果，避免了离子交换树脂的污堵现象，提高了离子交换树脂的使用效率和使用寿命；采用二级除硼装置，可有效去除废液中的硼元素，保证排放水中硼含量低于0.5mg/L，符合环境保护与可持续发展要求。
基于上述理由本发明可在核电厂废水处理等领域广泛推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的具体实施方式中一种核电厂放射性废液处理工艺方法的装置简图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为一种核电厂放射性废液处理工艺方法的装置简图。
所述工艺方法，具有如下步骤：
S1、废液储槽1中的核电厂放射性废液通过提升泵2进入预过滤装置3，经过预过滤装置3处理，去除核电厂放射性废液中悬浮物和颗粒物杂质；
S2、絮凝剂加药箱4内的絮凝剂通过计量泵5进入管道混合器6并与经步骤S1得到的废液混合，根据位于所述预过滤装置3的进料口处的在线流量计7和位于所述管道混合器6的出料口与深度过滤装置8之间的流动电流控制仪9的计量反馈并通过PLC控制器10控制计量泵5加药频率；
S3、经步骤S2得到的废液进入深度过滤装置8，截留胶体絮凝颗粒；
S4、若经步骤S3得到的废液中化学杂质少时，执行步骤S5；若经步骤S3得到的废液中化学杂质多时，执行步骤S7；
S5、经步骤S3得到的废液依次进入阳离子交换树脂床11和离子交换树脂混床12去除废水中的放射性核素离子；
S6、经步骤S5得到的废液依次进入一级除硼树脂床13和二级除硼树脂床14处理，得到的出水中硼含量小于0.5mg/L，之后经后置过滤器15送入废水排放储槽16；
S7、经步骤S3得到的废液进入反渗透单元17进行浓缩，得到的浓缩液进入蒸发装置18，得到的渗透液依次进入阳离子交换树脂床11和离子交换树脂混床12去除废水中的放射性核素离子；
S8、经步骤S7中蒸发装置18处理得到的蒸馏液送入废水排放储槽16，得到的浓缩液送入固体废物处理系统19固化；
经步骤S7中阳离子交换树脂床11和离子交换树脂混床12处理得到的废液依次进入一级除硼树脂床13和二级除硼树脂床14处理，得到的出水中硼含量小于0.5mg/L，之后经后置过滤器15送入废水排放储槽16。
经所述反渗透单元处理得到的浓缩液的浓缩比为2～4。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种核电厂放射性废液处理工艺方法，其特征在于具有如下步骤：
S1、核电厂放射性废液经过预过滤装置，去除核电厂放射性废液中悬浮物和颗粒物杂质；
S2、经步骤S1得到的废液进入絮凝过滤单元处理；
S3、经步骤S2得到的废液进入深度过滤装置，截留胶体絮凝颗粒；
S4、若经步骤S3得到的废液中化学杂质少时，执行步骤S5；若经步骤S3得到的废液中化学杂质多时，执行步骤S7；
S5、经步骤S3得到的废液进入离子交换树脂装置去除废水中的放射性核素离子；
S6、经步骤S5得到的废液进入二级除硼装置处理，得到的出水中硼含量小于0.5mg/L，之后经后置过滤器送入废水排放储槽；
S7、经步骤S3得到的废液进入反渗透单元进行浓缩，得到的浓缩液进入蒸发装置，得到的渗透液进入离子交换树脂装置去除废水中的放射性核素离子；
S8、经步骤S7中蒸发装置处理得到的蒸馏液送入废水排放储槽，得到的浓缩液送入固体废物处理系统固化；
经步骤S7中离子交换树脂装置处理得到的废液进入二级除硼装置处理，得到的出水中硼含量小于0.5mg/L，之后经后置过滤器送入废水排放储槽；
所述絮凝过滤单元包括管道混合器、絮凝剂加药箱，位于所述预过滤装置的进料口处的在线流量计和位于所述管道混合器的出料口与所述深度过滤装置之间的流动电流控制仪；
所述管道混合器的进料口与所述预过滤装置的出料口连通；
所述絮凝剂加药箱的出药口通过计量泵与所述管道混合器的进药口连通；
所述絮凝过滤单元还包括与所述计量泵、所述在线流量计和所述流动电流控制仪电连接的PLC控制器；
工作状态下，所述在线流量计和所述流动电流控制仪的计量反馈通过所述PLC控制器控制所述计量泵加药频率。
2.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于：所述离子交换树脂装置包括依次连通的阳离子交换树脂床和离子交换树脂混床；
所述阳离子交换树脂床分别与所述深度过滤装置和所述反渗透单元连通。
3.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于：所述二级除硼装置包括依次连通的一级除硼树脂床和二级除硼树脂床；
所述离子交换树脂混床与所述一级除硼树脂床连通。
4.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于：经所述反渗透单元处理得到的浓缩液的浓缩比为2～4。
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