CN110164578A - 一种用于钴源贮源井水处理的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于公开一种用于钴源贮源井水处理的装置和方法，它包括泵、活性炭过滤器、膜处理系统及两级多介质混合离子交换柱；与现有技术相比，通过膜处理系统对井水中极低浓度的放射性核素或其它离子态杂质进行浓缩，再将浓溶液通过两级多介质混合离子交换柱，提高单位时间内树脂吸附放射性核素和杂质的速度，提高效率，减少固废产生量，同时也规避了膜处理系统只能单纯进行物理分离的问题；通过进水、回水、产水和浓水等在井水中的分布位置，实现源井水自动循环，避免了底部沉积物不能有效净化的问题；即可针对常规源井水净化，又可针对源井水退役前精处理，实现本发明的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种水处理的装置和方法，特别涉及一种用于钴源贮源井水处理的装置和方法。
背景技术
钴源是用于提供高剂量射线的辐照装置，其应用非常广泛，几乎遍布各行各业，包括农业、工业和医学等行业。
钴源通常浸泡在贮源井水中，井水通常采用除盐水，但在长期使用过程中如果没有定期更换或者净化源井水，源井水内杂质会逐渐升高，腐蚀钴源，或者因为钴源本身同位素泄漏等原因均可能造成源井水放射性活度浓度超标，甚至污染水源和环境。因此有必要针对钴源源井水进行正常净化维护，或者钴源退役前深度净化源井水，满足排放标准，保护环境。
钴源井水通常放射性活度浓度较低，常规的单纯离子交换工艺对其去污因子偏低，行业内该类水源通常采用的001*7型凝胶型离子交换树脂针对离子态钴的选择性不高，针对可能以胶体/颗粒态存在的钴又几乎没有去除能力，净化效果不佳的同时还会产生大量的固体废物。而如果采用膜处理系统，则因为该工艺是物理分离过程，浓水需要进一步处理，且该工艺对进水悬浮物和有机物有严格的要求，不适宜直接或者单独用于源井水处理。
如何安全高效经济地既能解决钴源井水日常净化，又能针对异常工况放射性钴核素的去除，同时实现净化效果好、净化效率高、固废产生量少、操作简单等目标成为重点。
因此，特别需要一种用于钴源贮源井水处理的装置和方法，以解决上述现有存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于钴源贮源井水处理的装置和方法，针对现有技术的不足，既能针对日常水源净化维护，又能针对正常运行或者退役前存在放射性超标时净化钴-60核素，满足源井水达标排放要求，提高净化效率和效果。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
第一方面，本发明提供一种用于钴源贮源井水处理的装置，其特征在于，它包括泵、活性炭过滤器、膜处理系统及两级多介质混合离子交换柱；所述泵的输入端设置在钴源贮源井的底部，所述泵的输出端通过活性炭过滤器分别进入所述膜处理系统和回流至钴源贮源井的中部，所述膜处理系统的输出端依次通过所述两级多介质混合离子交换柱回流至钴源贮源井的上部。
在本发明的一个实施例中，所述活性炭过滤器的层高为300-1500mm。
在本发明的一个实施例中，所述膜处理系统为海水膜系统或者纳滤膜系统。
在本发明的一个实施例中，所述两级多介质混合离子交换柱的树脂类型为大孔阳离子交换树脂和高交联度凝胶型阳树脂；所述单级树脂的层高为300-1500mm。
第二方面，本发明提供一种用于钴源贮源井水处理的方法，其特征在于，它包括如下步骤：
(1)源井水通过泵从钴源贮源井的井底部吸入，以10-100BV/h的流速进入活性炭过滤器中，10-50％的产水进入膜处理系统，90-50％的水回流至源井中部，形成井水的自循环，有效去除井水中悬浮或者沉降的颗粒杂质；
(2)膜处理系统的产水再回流至钴源贮源井的井水上部，膜处理系统的浓水依次通过两级多介质混合离子交换柱再回流至钴源贮源井的井水上部，避免处理后低浓度的井水循环进入泵吸附口，降低净化效率。
在本发明的一个实施例中，所述活性炭过滤器的层高为300-1500mm。
在本发明的一个实施例中，所述膜处理系统为海水膜系统或者纳滤膜系统。
在本发明的一个实施例中，所述两级多介质混合离子交换柱的树脂类型为大孔阳离子交换树脂和高交联度凝胶型阳树脂；所述单级树脂的层高为300-1500mm。
本发明的用于钴源贮源井水处理的装置和方法，与现有技术相比，通过膜处理系统对井水中极低浓度的放射性核素或其它离子态杂质进行浓缩，再将浓溶液通过两级多介质混合离子交换柱，提高单位时间内树脂吸附放射性核素和杂质的速度，提高效率，减少固废产生量，同时也规避了膜处理系统只能单纯进行物理分离的问题；通过进水、回水、产水和浓水等在井水中的分布位置，实现源井水自动循环，避免了底部沉积物不能有效净化的问题；即可针对常规源井水净化，又可针对源井水退役前精处理，实现本发明的目的。
本发明的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。
附图说明
图1为本发明的用于钴源贮源井水处理的装置的结构示意图。
其中，1.泵，2.活性炭过滤器，3.膜处理系统，4.一级离子交换柱，5.二级离子交换柱，6.钴源贮源井。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
实施例
如图1所示，本发明的用于钴源贮源井水处理的装置，它包括泵1、活性炭过滤器2、膜处理系统3、一级离子交换柱4及二级离子交换柱5；泵1的输入端设置在钴源贮源井6的底部，泵1的输出端通过活性炭过滤器2分别进入膜处理系统3和回流至钴源贮源井6的中部，膜处理系统3的输出端依次通过一级离子交换柱4及二级离子交换柱5回流至钴源贮源井6的上部。
在本实施例中，活性炭过滤器2的层高为300-1500mm。
在本实施例中，膜处理系统3为海水膜系统或者纳滤膜系统。
在本实施例中，一级离子交换柱4及二级离子交换柱5的树脂类型为大孔阳离子交换树脂和高交联度凝胶型阳树脂；所述单级树脂的层高为300-1500mm。
本发明的用于钴源贮源井水处理的方法，它包括如下步骤：
(1)源井水通过泵1从钴源贮源井6的井底部吸入，以10-100BV/h的流速进入活性炭过滤器2中，10-50％的产水进入膜处理系统3，90-50％的水回流至钴源贮源井6的中部，形成井水的自循环，有效去除井水中悬浮或者沉降的颗粒杂质；
(2)膜处理系统3的产水再回流至钴源贮源井6的井水上部，膜处理系统3的浓水依次通过一级离子交换柱4及二级离子交换柱5再回流至钴源贮源井6的井水上部，避免处理后低浓度的井水循环进入泵吸附口，降低净化效率。
在本实施例中，活性炭过滤器2的层高为300-1500mm。
在本实施例中，膜处理系统3为海水膜系统或者纳滤膜系统。
在本实施例中，一级离子交换柱4及二级离子交换柱5的树脂类型为大孔阳离子交换树脂和高交联度凝胶型阳树脂；所述单级树脂的层高为300-1500mm。
本发明的用于钴源贮源井水处理的装置，当对钴源贮源井水进行常规净化时，通过泵从井底部吸入，以10-100BV/h的流速进入活性炭过滤器中，10-50％的产水进入膜处理系统，90-50％的水回流至源井中部，形成井水的自循环，有效去除井水中悬浮或者沉降的颗粒杂质，膜处理系统产水再回流至源井上部，膜处理系统浓水依次通过一级离子交换柱和二级离子交换柱再回流至源井水上部，这样可以避免处理后低浓度的井水循环进入泵吸附口，降低净化效率。
处理贮存时间久，杂质多，特别是悬浮沉积物和有机物质较多的待退役的源井水时，通过泵从井底部吸入，以10-100BV/h的流速打入活性炭过滤器中，产水回流至源进水中部，待悬浮杂质和油类物质基本净化干净后，再将活性炭过滤器产水中10-50％的水泵入膜处理系统，90-50％的水回流至源井中部，膜处理系统产水回流至源井上部，膜处理系统浓水依次通过一级离子交换柱和二级离子交换柱再回流至源井水上部。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种用于钴源贮源井水处理的装置和方法，其特征在于，它包括泵、活性炭过滤器、膜处理系统及两级多介质混合离子交换柱；所述泵的输入端设置在钴源贮源井的底部，所述泵的输出端通过活性炭过滤器分别进入所述膜处理系统和回流至钴源贮源井的中部，所述膜处理系统的输出端依次通过所述两级多介质混合离子交换柱回流至钴源贮源井的上部。
2.如权利要求1所述的用于钴源贮源井水处理的装置，其特征在于，所述活性炭过滤器的层高为300-1500mm。
3.如权利要求1所述的用于钴源贮源井水处理的装置，其特征在于，所述膜处理系统为海水膜系统或者纳滤膜系统。
4.如权利要求1所述的用于钴源贮源井水处理的装置，其特征在于，所述两级多介质混合离子交换柱的树脂类型为大孔阳离子交换树脂和高交联度凝胶型阳树脂；所述单级树脂的层高为300-1500mm。
5.一种用于钴源贮源井水处理的方法，其特征在于，它包括如下步骤：
(1)源井水通过泵从钴源贮源井的井底部吸入，以10-100BV/h的流速进入活性炭过滤器中，10-50％的产水进入膜处理系统，90-50％的水回流至源井中部，形成井水的自循环，有效去除井水中悬浮或者沉降的颗粒杂质；
(2)膜处理系统的产水再回流至钴源贮源井的井水上部，膜处理系统的浓水依次通过两级多介质混合离子交换柱再回流至钴源贮源井的井水上部，避免处理后低浓度的井水循环进入泵吸附口，降低净化效率。
6.如权利要求5所述的用于钴源贮源井水处理的方法，其特征在于，所述活性炭过滤器的层高为300-1500mm。
7.如权利要求5所述的用于钴源贮源井水处理的方法，其特征在于，所述膜处理系统为海水膜系统或者纳滤膜系统。
8.如权利要求5所述的用于钴源贮源井水处理的方法，其特征在于，所述两级多介质混合离子交换柱的树脂类型为大孔阳离子交换树脂和高交联度凝胶型阳树脂；所述单级树脂的层高为300-1500mm。
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