CN108314249A - 一种场域发生器 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种场域发生器，包括：反应罐；搅拌器，所述搅拌器设在所述反应罐内；加热器、重力场发生器和电场发生器，所述加热器、所述重力场发生器和所述电场发生器分别设在所述反应罐内；原水罐、碱液罐、液体药剂罐和固体药剂罐，所述原水罐、所述碱液罐、所述液体药剂罐和所述固体药剂罐分别与所述反应罐相连；储液罐，所述储液罐与所述反应罐相连；清水罐和固废罐，所述清水罐与所述固废罐分别与所述储液罐相连；磁场发生器，所述磁场发生器设在所述储液罐与所述清水罐的连接管路上。根据本发明实施例场域发生器，能够高效去除核电厂放射性废液中的放射性核素。
Description
技术领域
本发明涉及环保技术领域，特别是涉及一种场域发生器。
背景技术
目前，核电厂放射性废液处理的方法常采用化学沉淀法。化学沉淀法是沉淀剂与废液中微量的放射性核素发生共沉淀作用的方法。最常用沉淀剂有铁盐、铝盐、磷酸盐、石灰、苏打等，对铯、钌、碘等难以去除的放射性核素要用特殊的化学沉淀剂。化学沉淀法处理过程简单、费用低，对净化要求不高、体积较大的低放废液的处理比较适用，当用于处理含盐量较高的废液时，去污因子一般在10左右。化学沉淀法产生的放射性污泥量一般为原水的1％～5％，为便于贮存和处置，需进一步脱水，而采用一般的过滤法或离心法脱水很困难，目前最有效的脱水方法是冻结-融化-真空或压力过滤。化学沉淀法产生的沉淀物一般都具有再溶解性，重金属离子易溶出；产生的絮体疏松，污泥量大，含水率高，沉淀效果差，处理效率低，易发生二次污染。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种用于核电厂放射性废液处理的场域发生器。
根据本发明实施例的一种场域发生器，包括：
反应罐；
搅拌器，所述搅拌器设在所述反应罐内；
加热器、重力场发生器和电场发生器，所述加热器、所述重力场发生器和所述电场发生器分别设在所述反应罐内；
原水罐、碱液罐、液体药剂罐和固体药剂罐，所述原水罐、所述碱液罐、所述液体药剂罐和所述固体药剂罐分别与所述反应罐相连；
储液罐，所述储液罐与所述反应罐相连；
清水罐和固废罐，所述清水罐与所述固废罐分别与所述储液罐相连；
磁场发生器，所述磁场发生器设在所述储液罐与与所述清水罐的连接管路上。
有利地，所述的场域发生器还包括抽气泵，所述反应罐上设有出气管，所述抽气泵设在所述反应罐内且邻近所述出气管。
有利地，所述加热器的加热温度为15℃～75℃。
有利地，所述重力场发生器产生的重力场为0.3g～3g。
有利地，所述磁场发生器产生的磁场为0.01T～10T。
有利地，所述电场发生器产生的电场为5N/C～10000N/C。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的场域发生器的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
首先需要说明的是，为了促进废液中的各类放射性核素可以形成磁性晶粒一起沉淀析出，对液体里的粒子可能受到的电场、洛伦兹力、温度场、pH场、引力场、放射活化能等多种作用场进行调节，在选择并形成合适的多种场的耦合(场域)后，使场域的作用最优化，最终使所处理的废液得到净化。
核电厂放射性废液(如需必要可先经过预处理)预先进入反应模块(包含反应罐、搅拌器、加热器、重力场发生器、电场发生器、原水罐、碱液罐、液体药剂罐、固体药剂罐和相关附件)，对整个反应区域进行温度、pH等参数进行调节，使之达到最佳反应条件，形成稳定的固体晶粒；然后进入重力分层模块(包含储液罐和相关附件)后分离成上层清液和下层污泥；上层清液进入磁场分离模块(包含清水罐、磁场发生器和相关附件)后放出清水，得到符合相关排放标准的出水水质；下层污泥进入气压场分离模块(包含固废罐和相关附件)进行固液分离，分离出的废液进入滤液暂存模块；滤液暂存模块液位超标后废液可以返回到反应模块进行再处理。
下面参考附图来详细描述根据本发明实施例的场域发生器。
如图1所示，根据本发明实施例的一种场域发生器，包括：反应罐101，搅拌器102，加热器103，重力场发生器104，电场发生器105，原水罐106，碱液罐107，液体药剂罐108，固体药剂罐109，储液罐110，清水罐111，固废罐112，磁场发生器113。
具体而言，搅拌器102设在反应罐101内。
加热器103，重力场发生器104和电场发生器105分别设在反应罐101内。有利地，加热器103的加热温度为15℃～75℃，重力场发生器104产生的重力场为0.3g～3g，电场发生器105产生的电场为5N/C～10000N/C。
原水罐106，碱液罐107，液体药剂罐108和固体药剂罐109分别与反应罐101相连。其中，原水罐106用于储存核电厂放射性废液，碱液罐107储存诸如NaOH溶液的碱液，液体药剂罐108用于储存亚铁盐溶液(例如硫酸亚铁)和/或铁盐溶液(例如氯化铁)，固体药剂罐109用于储存Fe3O4粉末。
储液罐110与反应罐101相连。
清水罐111和固废罐112分别与储液罐110相连。
磁场发生器113设在储液罐110与清水罐111的连接管路上。有利地，磁场发生器113产生的磁场为0.01T～10T，
有利地，所述的场域发生器还包括抽气泵114，反应罐101上设有出气管1011，抽气泵114设在反应罐101内且邻近出气管1011。
下面简单描述采用根据本发明实施例的一种场域发生器来对核电厂放射性废液进行处理的实例。
实施例1
用原水罐106定量量取45L废液，加入反应罐101并开启抽气泵114；
开启搅拌器102，加热器103加热至一定反应温度后，加入FeSO4、Fe3O4、和FeCl3混合物；
以25L/h的流量向废液中滴加2mol/L NaOH溶液，直到反应参数达到以下指标：
金属离子浓度：100mg/L～15000mg/L
pH值：4～13
温度：15℃～75℃
重力场：0.3g～3g
磁场：0.01T～10T
电场：5N/C～10000N/C
继续以20r/min～300r/min的速度搅拌0.5h～3h后停止；
反应液被抽入储液罐110，静置5min～60min后上清液经过滤器放出到清水罐111中，污泥进入固废罐112。
其中，用高纯锗γ多道谱仪分别测量进水及出水的各种放射性核素的活度及总活度，实验结果见表1。
实施例2
实验步骤与实施例1相同，采用的工艺参数与实施例1也相同。实验结果见表1。
实施例3
实验步骤与实施例1相同，采用的工艺参数与实施例1也相同。实验结果见表1。
表1：上述三个实施例的处理去污因子
说明：以采用去污因子来表示目标核素的去除效果，其具体计算公式为：
去污因子＝C0/Ci
式中：C0—处理前废液中核素的初始含量，Bq/m3；
Ci—处理后废液中核素的残余含量，Bq/m3。
由表1可知，采用根据本发明实施例的场域发生器对核电厂放射性废液进行处理，能高效去除放射性核素，尤其对于主要核素Co-58、Co-60、Ag-100m，去污因子能够达到290以上，最高达到1070，并且具有处理效果优异、沉淀物稳定不溶解、能耗低、耗水量少、固体废物少、效率高、易维护、易操作等诸多优点。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，均落入本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种场域发生器，其特征在于，包括：
反应罐；
搅拌器，所述搅拌器设在所述反应罐内；
加热器、重力场发生器和电场发生器，所述加热器、所述重力场发生器和所述电场发生器分别设在所述反应罐内；
原水罐、碱液罐、液体药剂罐和固体药剂罐，所述原水罐、所述碱液罐、所述液体药剂罐和所述固体药剂罐分别与所述反应罐相连；
储液罐，所述储液罐与所述反应罐相连；
清水罐和固废罐，所述清水罐与所述固废罐分别与所述储液罐相连；
磁场发生器，所述磁场发生器设在所述储液罐与所述清水罐的连接管路上。
2.根据权利要求1所述的场域发生器，其特征在于，还包括抽气泵，所述反应罐上设有出气管，所述抽气泵设在所述反应罐内且邻近所述出气管。
3.根据权利要求1或2所述的场域发生器，其特征在于，所述加热器的加热温度为15℃～75℃。
4.根据权利要求1或2所述的场域发生器，其特征在于，所述重力场发生器产生的重力场为0.3g～3g。
5.根据权利要求1或2所述的场域发生器，其特征在于，所述磁场发生器产生的磁场为0.01T～10T。
6.根据权利要求1或2所述的场域发生器，其特征在于，所述电场发生器产生的电场为5N/C～10000N/C。
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN102126774A (zh) * | 2011-04-01 | 2011-07-20 | 江苏大学 | 一种短时絮凝-高速沉降污水处理装置 |
| CN102583871A (zh) * | 2012-03-28 | 2012-07-18 | 苏州科技学院 | 一种去除线路板废水中铜离子的方法 |
| CN106976938A (zh) * | 2017-04-24 | 2017-07-25 | 大连理工大学 | 一种絮凝‑磁分离技术处理环氧丙烷生产废水的方法 |
-
2018
- 2018-02-01 CN CN201810100299.6A patent/CN108314249A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102126774A (zh) * | 2011-04-01 | 2011-07-20 | 江苏大学 | 一种短时絮凝-高速沉降污水处理装置 |
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