CN108550410A - 放射性废油的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种放射性废油的处理方法，将放射性废油与水按体积比为1:0.5～1:3混合，得到油水混合物。然后将油水混合物静置，分层后得到油相和含有放射性物质的水相。分离油相与水相，并对水相进行处理以除去放射性物质。上述放射性废油的处理方法，处理成本低、较为安全。单位体积的水处理效率高，处理后产生的二次放射性废物少，能够实现批量化、大规模处理放射性废油，能够有效的处理易燃易爆危险等级极高的放射性废油。

Description

放射性废油的处理方法

技术领域

本发明涉及放射性物质的处理技术领域，特别是涉及一种放射性废油的处理方法。

背景技术

随着社会经济的发展，对于电力资源的需求越来越大，核电作为一种高效、清洁的能源已经得到越来越广泛的应用。但在给人们带来巨大的经济利益的同时，核电站运行过程中产生的放射性废物的处理问题也日益严重。

核电站相关磨损设备在运行及维护时需用到润滑油、液压油等，这些油品在使用期间不可避免地会受到污染，因此，在达到使用期限或性能降低等原因被替换下来后便成为了放射性废油。放射性废油具有一定的放射性比活度，并且自身属于易燃物质，如不处理对核电站放射性废物的暂时贮存造成很大的空间压力和管理压力。若遭受地震、海啸等自然灾害，或恐怖袭击时极易给公众和环境带来严重的危害，甚至可能造成社会动荡。因此，必须对放射性废油开展有效的处理。

在放射性废油的处理过程中，稳定化和降低处置费用是必需考虑的，但是处理过程中可能产生的环境问题和社会问题也必须予以重视。目前我国核电站产生的放射性废油，多采用暂存法处理。但暂存法只是权宜之计，不符废物安全的要求，且随着核电站的运行放射性废油的量会越来越多。国际上对放射性废油多采用处理后处置的方式，主要有焚烧法(通过燃烧使废油无机化，放射性核素残留在废渣中)、吸附法(利用吸附剂吸收废油后进行处置)和乳化-固化法(将废油乳化处理后进行水泥固化处置)。上述方法虽然可处理放射性废油，但焚烧法尾气处理难度大，对环境影响较大，受到越来越多的反对。吸附法对吸附剂性能要求高，目前国内比较缺乏高效能吸附剂，需从国外引进，处理成本大。乳化-固化法增容大，产生的二次废物多，且乳化剂开发尚不成熟，固化体的性能有待验证，无法正式用于对放射性废油的处理。

综上，传统的对放射性废油的处理方式处置费用高、危险性较大、处理后产生的二次放射性废物多，不适合批量化、大规模处理放射性废油。特别是对于易燃易爆危险性极高的放射性废油，缺乏行之有效且高效率的处理方式。

发明内容

基于此，有必要提供一种处理成本低、较为安全、处理后产生的二次放射性废物少、高效的放射性废油的处理方法。

一种放射性废油的处理方法，包括如下步骤：

将放射性废油与水按体积比为1:0.5～1:3混合，得到油水混合物；

将所述油水混合物静置，分层后得到油相和含有放射性物质的水相；及

分离所述油相与所述水相，并对所述水相进行处理以除去所述放射性物质。

在一个实施方式中，所述将放射性废油与水按体积比为1:0.5～1:3混合的操作具体为：

将放射性废油加入反应容器中，其中，所述反应容器内设有搅拌器；

再向所述反应容器中加入水，其中，所述放射性废油与所述水的体积比为1:0.5～1:3；及

通过搅拌器搅拌所述放射性废油与所述水的混合物。

在一个实施方式中，所述通过搅拌器搅拌所述放射性废油与所述水的混合物的操作具体为：在搅拌速度为25r/min～35r/min的条件下持续搅拌1天～5天。

在一个实施方式中，所述通过搅拌器搅拌所述放射性废油与所述水的混合物的操作具体为：在搅拌速度为30r/min的条件下持续搅拌3天。

在一个实施方式中，所述放射性废油选自含有放射性物质的润滑油及含有放射性物质的液压油中的至少一种。

在一个实施方式中，所述放射性废油中含有的放射性物质选自¹³⁷Cs及⁶⁰Co中的至少一种。

在一个实施方式中，所述将所述油水混合物静置的操作具体为：将所述油水混合物静置5天～9天。

在一个实施方式中，所述对所述水相进行处理以除去所述放射性物质的步骤具体为：将所述水相加入离子交换树脂中过滤，以使所述离子交换树脂吸收所述放射性物质。

在一个实施方式中，所述水为去离子水。

在一个实施方式中，所述方法包括如下步骤：

将所述放射性废油收集至储存容器中，其中，所述放射性废油选自含有放射性物质的润滑油及含有放射性物质的液压油中的至少一种；

采用动力泵将所述储存容器中的所述放射性废油泵入反应容器中，其中，所述反应容器内设有搅拌器；

再向所述反应容器中加入水，所述放射性废油与所述水的体积比为1:0.5～1:3；

通过所述搅拌器搅拌所述放射性废油与所述水的混合物，搅拌速度为25r/min～35r/min，持续搅拌1天～5天，得到油水混合物；

将所述油水混合物静置5天～9天，分层后得到油相和含有放射性物质的水相；及

分离所述油相与所述水相，并对所述水相进行处理以除去所述放射性物质。

上述放射性废油的处理方法，将放射性废油与水按体积比为1:0.5～3混合，得到油水混合物。然后将油水混合物静置，分层后得到油相和含有放射性物质的水相。分离油相与水相，并对水相进行处理以除去放射性物质。该处理方法至少具有如下有益效果：

(1)面对易燃易爆危险性极高的放射性废油处理的问题时，为了不增加放射性废油的总体积，一般不会向放射性废油中引入其他的液体。本申请反其道而行之，创造性想到的在放射性废油中加入一定比例的水萃取出放射性废油中的放射性物质，使得放射性物质转移到水中。处理后油相中含有的放射性物质大大减少，实现对废油的解控，将放射性废油的危险性降至接近零风险级别，处理后油相危险性小、稳定性好，可作为非放射性废物处理。有效降低放射性废油储存带来的火灾隐患和放射性泄露的可能性，降低管理风险与成本。而含有放射性物质的水相采用一般的放射性废水的处理工艺处理即可除去放射性物质，废水的处理较为简易，处理的危险性小。

(2)所需的水的用量少，处理后得到的含有放射性物质的水相体积小，二次放射性废物少，单位体积的水处理效率高，实现处理产生的二次放射性废物的最小化。

(3)该方法整体操作简便，所用原料简单易取，处理成本低。

综上，上述放射性废油的处理方法，处理成本低、较为安全。单位体积的水处理效率高，处理后产生的二次放射性废物少，能够实现批量化、大规模处理放射性废油，能够有效的处理易燃易爆危险等级极高的放射性废油。

附图说明

图1为一实施方式的放射性废油的处理方法的流程图；

图2为实施例1中油水混合物混合均匀的状态图；

图3为实施例1中油水混合物静置一段时间后呈现“油-混-水”三层的状态图；

图4为实施例1中静置后油相、水相分层的状态图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例及附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

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。

请参阅图1，一实施方式的放射性废油的处理方法，包括如下步骤S110～S130。

S110、将放射性废油与水按体积比为1:0.5～1:3混合，得到油水混合物。

本实施方式中，放射性废油来源于核电站相关磨损设备在运行及维护所使用的润滑油、液压油等。这类放射性废油具有易燃易爆的性质，加上含有的放射性物质，危险性极高。

具体地，放射性废油选自含有放射性物质的润滑油和含有放射性物质的液压油中的至少一种。即放射性废油可来源于润滑油、液压油或者润滑油与液压油的混合物。

具体地，放射性废油中含有的放射性物质选自¹³⁷Cs和⁶⁰Co中的至少一种。¹³⁷Cs和⁶⁰Co易溶解在水中，当加入一定量的水后，¹³⁷Cs和⁶⁰Co容易转移到水相中，有效地减少放射性废油中的放射性物质的含量。

当然，在其他实施方式中，放射性废油中含有的放射性物质还可以是其他的放射性物质。

本实施方式中，将放射性废油与水按体积比为1:0.5～1:3混合的操作具体为：将放射性废油加入反应容器中，其中，反应容器内设有搅拌器。再向该反应容器中加入水，其中，放射性废油与水的体积比为1:0.5～1:3。以及通过搅拌器搅拌放射性废油与水的混合物。先加入放射性废油再加入水，有利于水与油混匀，然后在25r/min～35r/min的搅拌速度下长时间的搅拌，使得放射性物质能够高效率的转入水中。处理所需使用的装置简单、便于移动，方便在各个处理点就地处理。

具体地，通过搅拌器搅拌放射性废油与水的混合物的操作具体为：在搅拌速度为25r/min～35r/min的条件下持续搅拌1天～5天。然后在25r/min～35r/min的搅拌速度下长时间的搅拌，使得放射性物质能够高效率的转入水中，所需水的使用量少，处理后得到的含有放射性物质的水相体积小，二次放射性废物少，单位体积的水处理效率高，实现处理产生的二次放射性废物的最小化。

进一步地，通过搅拌器搅拌放射性废油与水的混合物的操作具体为：在搅拌速度为30r/min的条件下持续搅拌3天。放射性废油与水的接触时间合适，提高萃取效率。

本实施方式中，所用的水为去离子水。去离子水有利于提高萃取的效率，使得¹³⁷Cs和⁶⁰Co等放射性物质更易萃取转移到水相中。

S120、将油水混合物静置，分层后得到油相和含有放射性物质的水相。

具体地，油与水两相密度不同，在重力的作用下分层。静置的时间以使得油水两相有明显的分层界面为宜。

本实施方式中，将油水混合物静置5天～9天，使得油相与水相完全分离，水相清澈无油迹。

分层后，放射性物质在水相中，实现对废油的解控，将放射性废油的危险性降至接近零风险级别，处理后油相危险性小、稳定性好，可作为非放射性废物处理。而含有放射性物质的水相通过一般的放射性废水的处理工艺处理即可，废水的处理较为简易，处理的危险性小。

S130、分离油相与水相，并对水相进行处理以除去放射性物质。

具体地，分层后，将含有放射性物质的水相从反应容器的底部流出，然后再将油相从反应容器的底部流出，实现油相与水相分离。

在一个实施方式中，对得到的水相进行处理以除去放射性物质的步骤具体为将水相加入离子交换树脂中过滤，通过离子交换树脂吸收水相中的放射性物质，使得水相中的放射性物质减少，达到排放标准。

当然，在其他实施方式中，还可以通过加入吸附剂等对吸收水相中的放射性物质。

本实施方式中，先将放射性废油收集至储存容器中，然后采用动力泵将储存容器中的放射性废油泵入反应容器中，反应容器内设有搅拌器。再向该反应容器中加入水，其中，放射性废油与水的体积比为1:0.5～1:3。通过搅拌器搅拌放射性废油与水的混合物，搅拌速度为25r/min～35r/min，持续搅拌1天～5天，得到油水混合物。将得到的油水混合物静置5天～9天，分层后得到油相和含有放射性物质的水相。将油相和水相分离，并对得到的水相进行处理以除去放射性物质。整个工艺操作简便，放射性废油不暴露从而对人体的辐射小，所用原料简单易取，处理成本低。

上述放射性废油的处理方法，加入一定比例的水来萃取放射性废油中的放射性物质，使得放射性物质转移到水中。处理后油相中含有的放射性物质大大减少，实现对废油的解控，将放射性废油的危险性降至接近零风险级别，处理后油相危险性小、稳定性好，可作为非放射性废物处理。有效降低放射性废油储存带来的火灾隐患和放射性泄露的可能性，降低管理风险与成本。放射性废油与水的体积比为1:0.5～1:3，所需水的使用量少，处理后得到的含有放射性物质的水相体积小，二次放射性废物少，单位体积的水处理效率高，实现处理产生的二次放射性废物的最小化。该方法整体操作简便，所用原料简单易取，处理成本低。

综上，上述放射性废油的处理方法，处理成本低、较为安全。单位体积的水处理效率高，处理后产生的二次放射性废物少，能够实现批量化、大规模处理放射性废油，能够有效的处理易燃易爆危险等级极高的放射性废油。

下面为具体实施例

实施例1

本实施例对放射性废油的处理方法如下：

放射性废油取自大亚湾核电2号废油储罐，放射性废油主要来源于核电站相关磨损设备在运行及维护所使用的润滑油和液压油。将废油储罐中的放射性废油通过蠕动泵输送至储存容器中，将装有放射性废油的储存容器转移到反应容器附近，再使用蠕动泵将储存容器中的放射性废油泵入反应容器中，反应容器内设有搅拌器。然后再使用蠕动泵向反应容器中加入去离子水，其中反应容器内放射性废油2L，去离子水的体积1L，通过搅拌器搅拌放射性废油与水的混合物，搅拌速度为30r/min，持续搅拌3天，得到油水混合物。将得到的油水混合物静置9天，分层后得到油相和含有放射性物质的水相。油水混合物的状态变化如图2～图4所示，图2所示搅拌后油水混合物混合均匀，静置一段时间后呈现“油-混-水”三层(图3所示)，之后如图4所示油、水分层明显。分离后的水相清澈无明显油迹。通过γ谱仪测量处理前后油中的放射性水平，并计算去除效率，记录在表1中。

实施例2

本实施例对放射性废油的处理方法如下：

放射性废油取自大亚湾核电2号废油储罐，放射性废油主要来源于核电站相关磨损设备在运行及维护所使用的润滑油和液压油。将废油储罐中的放射性废油通过蠕动泵输送至储存容器中，将装有放射性废油的储存容器转移到反应容器附近，再使用蠕动泵将储存容器中的放射性废油泵入反应容器中，反应容器内设有搅拌器。然后再使用蠕动泵向反应容器中加入去离子水，其中反应容器内放射性废油1L，去离子水的体积1L，通过搅拌器搅拌放射性废油与水的混合物，搅拌速度为25r/min，持续搅拌1天，得到油水混合物。将得到的油水混合物静置5天，分层后得到油相和含有放射性物质的水相。通过γ谱仪测量处理前后油中的放射性水平，并计算去除效率，记录在表1中。

实施例3

本实施例对放射性废油的处理方法如下：

放射性废油取自大亚湾核电2号废油储罐，放射性废油主要来源于核电站相关磨损设备在运行及维护所使用的润滑油和液压油。将废油储罐中的放射性废油通过蠕动泵输送至储存容器中，将装有放射性废油的储存容器转移到反应容器附近，再使用蠕动泵将储存容器中的放射性废油泵入反应容器中，反应容器内设有搅拌器。然后再使用蠕动泵向反应容器中加入去离子水，其中反应容器内放射性废油1L，去离子水的体积2L，通过搅拌器搅拌放射性废油与水的混合物，搅拌速度为35r/min，持续搅拌5天，得到油水混合物。将得到的油水混合物静置9天，分层后得到油相和含有放射性物质的水相。通过γ谱仪测量处理前后油中的放射性水平，并计算去除效率，记录在表1中。

实施例4

本实施例对放射性废油的处理方法与实施例3相似，将得到的油水混合物继续静置，静置时间达到39天，然后再通过γ谱仪测量处理前后油中的放射性水平，并计算去除效率，记录在表1中。

表1：处理前后放射性元素的含量

从表1的结果可以看出，实施例1～4均能够很好的去除放射性废油中的放射性物质。放射性物质能够高效率的转入水中，所需水的使用量少，处理后得到的含有放射性物质的水相体积小，二次放射性废物少，单位体积的水处理效率高，实现处理产生的二次放射性废物的最小化。

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 (10)

1.一种放射性废油的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

将放射性废油与水按体积比为1:0.5～1:3混合，得到油水混合物；

将所述油水混合物静置，分层后得到油相和含有放射性物质的水相；及

分离所述油相与所述水相，并对所述水相进行处理以除去所述放射性物质。

2.根据权利要求1所述的放射性废油的处理方法，其特征在于，所述将放射性废油与水按体积比为1:0.5～1:3混合的操作具体为：

将放射性废油加入反应容器中，其中，所述反应容器内设有搅拌器；

再向所述反应容器中加入水，其中，所述放射性废油与所述水的体积比为1:0.5～1:3；及

通过搅拌器搅拌所述放射性废油与所述水的混合物。

3.根据权利要求2所述的放射性废油的处理方法，其特征在于，所述通过搅拌器搅拌所述放射性废油与所述水的混合物的操作具体为：在搅拌速度为25r/min～35r/min的条件下持续搅拌1天～5天。

4.根据权利要求2所述的放射性废油的处理方法，其特征在于，所述通过搅拌器搅拌所述放射性废油与所述水的混合物的操作具体为：在搅拌速度为30r/min的条件下持续搅拌3天。

5.根据权利要求1所述的放射性废油的处理方法，其特征在于，所述放射性废油选自含有放射性物质的润滑油及含有放射性物质的液压油中的至少一种。

6.根据权利要求1或5所述的放射性废油的处理方法，其特征在于，所述放射性废油中含有的放射性物质选自¹³⁷Cs及⁶⁰Co中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的放射性废油的处理方法，其特征在于，所述将所述油水混合物静置的操作具体为：将所述油水混合物静置5天～9天。

8.根据权利要求1所述的放射性废油的处理方法，其特征在于，所述对所述水相进行处理以除去所述放射性物质的步骤具体为：将所述水相加入离子交换树脂中过滤，以使所述离子交换树脂吸收所述放射性物质。

9.根据权利要求1所述的放射性废油的处理方法，其特征在于，所述水为去离子水。

10.根据权利要求1所述的放射性废油的处理方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

将所述放射性废油收集至储存容器中，其中，所述放射性废油选自含有放射性物质的润滑油及含有放射性物质的液压油中的至少一种；

采用动力泵将所述储存容器中的所述放射性废油泵入反应容器中，其中，所述反应容器内设有搅拌器；

再向所述反应容器中加入水，所述放射性废油与所述水的体积比为1:0.5～1:3；

通过所述搅拌器搅拌所述放射性废油与所述水的混合物，搅拌速度为25r/min～35r/min，持续搅拌1天～5天，得到油水混合物；

将所述油水混合物静置5天～9天，分层后得到油相和含有放射性物质的水相；及

分离所述油相与所述水相，并对所述水相进行处理以除去所述放射性物质。