CN111863299A - 放射性废液处理系统中设备的双疏处理系统及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了放射性废液处理系统中设备的双疏处理系统及处理方法，解决了现有的放射性废液处理系统在长期运行条件下，放射性核素会随着水、油等载体在基材表面固着或渗透进入金属基体中导致废液处理系统放射性核素沉积较多的问题，本发明包括纳米双疏料液罐和双疏处理支路，所述双疏处理支路包括输送泵、预留接口和流量控制阀，所述预留接口用于接入待处理件，所述纳米双疏料液罐、输送泵、预留接口以及流量控制阀之间通过管道连接。本发明具有放射性废液处理系统内设备双疏处理效率高，抗污效果好等优点。

Description

放射性废液处理系统中设备的双疏处理系统及处理方法

技术领域

本发明涉及放射性废液处理技术领域，具体涉及放射性废液处理系统中设备的双疏处理系统及处理方法。

背景技术

在放射性废物处理系统中，尤其是放射性废液处理系统，主要是由槽罐类设备、泵阀、管道等组成，这些设备大部分均是金属材质制成。随着放射性废液处理系统的长期运行，放射性核素会随着水、油等载体在设备基材表面附着或渗透进入金属基体中，由于槽罐类泵阀类设备结构紧凑，间隙小，放射性物质沉积较多，放射性辐射水平和污染水平均较高，一方面增加了工作人员的受照剂量，降低了工作效率，另一方面也增加了放射性固体废物的处理量，增加处置费用。

通过对放射性核素在金属表面或设备内部沉积规律研究发现，水对金属基材的腐蚀、渗透起主要作用，其次是油性介质，因此，对金属表面做防水和防油处理对放射性废物处理系统来说具有重要意义。

在金属表面涂上一层防腐蚀层，为金属表面和腐蚀环境之间提供一道屏障，是一种常用的金属防护方法。但是腐蚀溶液与金属/涂层界面间的接触会导致金属表面的腐蚀。因此，涂覆一层可以减少界面张力或增加表面防水性的涂层将会是更加有效的防护方法。受到大自然中荷叶效应的启发，超疏水表面在科学研究和工业应用方面受到了人们的广泛关注。同时，超疏水涂层也已经成功地被用于许多金属及其合金表面的防护，如铝、铜、镁和钢等。

因此，有必要基于现有技术，提出一种使放射性废液处理系统中泵阀具备疏水、疏油、防放射性污染特性的系统和方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：放射性废液处理系统在长期运行条件下，放射性核素会随着水、油等载体在基材表面固着或渗透进入金属基体中，使得放射性废液处理系统内部设备沉积较多的放射性物质从而增加工作人员的核照剂量同时增加放射性固体废物的处理量。

本发明通过下述技术方案实现：

放射性废液处理系统中设备的双疏处理系统，包括纳米双疏料液罐和双疏处理支路，所述双疏处理支路包括输送泵和预留接口，所述预留接口用于接入待处理件，所述纳米双疏料液罐、输送泵以及预留接口之间通过管道连接。

本发明考虑到放射性废液处理系统在处理放射性废液的过程中，放射性核素会随着水、油等载体在基材表面固着或渗透进入废液处理系统内的金属基体中，通过在放射性废液处理系统中设备的内表面涂覆上一层双疏涂层，那么就可以起到阻隔作用，有效防止放射性物质在废液处理系统内设备上的沉积，本发明还考虑到废液处理系统主要是由槽罐类设备、泵阀、管道等组成，尤其是泵阀类，结构紧凑、形状复杂，本发明结合泵阀类设备在具体的放射性废液处理系统中的工作状态来涂覆纳米双疏料，将待处理件接入到流动的纳米双疏料系统中，通过输送泵的输送，实现纳米双疏料在管道中的流动，流经待处理件，从而实现纳米双疏料的涂覆。

本发明优选的放射性废液处理系统中设备的双疏处理系统，所述双疏处理支路还包括流量控制阀，所述纳米双疏料液罐、输送泵、预留接口以及所述流量控制阀之间通过管道连接。

通过设置流量控制阀，可以对纳米双疏料的流动速度进行调控，从而实现更均匀，更完整的涂覆。

进一步地，所述纳米双疏料液罐、输送泵、预留接口以及所述流量控制阀依次连接，所述所述流量控制阀又与纳米双疏料液罐连接，预留接口处接入待处理件，纳米双疏料液罐中的纳米双疏料在输送泵的动力作用下沿着管道进行流动，流过待处理件，并通过流量控制阀控制纳米双疏料的流通速度，使得纳米双疏料在待处理件上充分均匀地涂覆。

本发明优选的放射性废液处理系统中设备的双疏处理系统，所述双疏处理支路包括相互并联的第一双疏处理支路和第二双疏处理支路，所述第一双疏处理支路包括第一流量控制阀、第一输送泵和第一预留接口，所述第二双疏处理支路包括第二流量控制阀、第二输送泵和第二预留接口。

本发明通过设置并联的双疏支路，在第一预留接口和第二预留接口都接入待处理件，可以实现多个待处理件同时处理，提高处理效率。

本发明优选的放射性废液处理系统中设备的双疏处理系统，所述第一双疏处理支路包括依次连接的第一输送泵、第一预留接口和第一流量控制阀，所述第二双疏处理支路包括依次连接的第二输送泵、第二预留接口和第二流量控制阀，所述第一输送泵的输入端与所述纳米双疏料液罐连接，所述第一输送泵的输出端与所述第二输送泵的输入端连接，所述第二输送泵的输出端与第二预留接口连接，所述第一流量控制阀和第二流量控制阀并联后与所述纳米双疏料液罐连接。

本发明在第一预留接口和第二预留接口接入待处理件之后，纳米双疏料液罐中的纳米双疏料在第一输送泵的作用下，沿管道流入第一输送泵，并经第一输送泵后，一部分纳米双疏料通过第一双疏处理支路流经第一待处理件，再通过第一流量控制阀回到纳米双疏料液罐中，而另一部分通过第二输送泵进入第二双疏处理支路并流经第二待处理件，再通过第二流量控制阀回到纳米双疏料液罐中。

本发明优选的放射性废液处理系统中设备的双疏处理系统，还包括旁通支路，所述旁通支路与所述双疏处理支路并联。

本发明设置专门的旁通支路，所述旁通支路仅包括管道，当双疏处理支路中不接入待处理件时，开启输送泵，可实现纳米双疏料液罐中的纳米双疏料的自循环，增加其混合均匀性。

本发明优选的放射性废液处理系统中设备的双疏处理系统，还包括旁通支路，所述第二输送泵包括两个输出端，一个输出端与所述第二预留接口连接，另一个输出端与所述旁通支路的一端连接，所述旁通支路的另一端与所述纳米双疏料液罐连接。

本发明将第一输送泵和第二输送泵串联后与旁通支路连接，且第一输送泵还与第一预留接口连接，第二输送泵与第二预留接口连接，在预留接口接入待处理件时，第一输送泵能为第一双疏处理支路提供纳米双疏料，第二输送泵能为第二双疏处理支路提供纳米双疏料，而在预留口不接入待处理件时，第一输送泵和第二输送泵能为旁通支路提供纳米双疏料，实现纳米双疏料的自循环，提高混料效果。

本发明优选的放射性废液处理系统中设备的双疏处理系统，所述纳米双疏料液罐上连接罐体增压器，罐体增压罐能提高纳米双疏料的输出压力，实现连续运转，使得纳米双疏料的流通更顺畅，涂覆效果更好。

放射性废液处理系统中设备的抗污处理方法，包括如下步骤：

步骤1：搭建抗污处理系统；

步骤2：制备纳米双疏料；

步骤3：将步骤2制备的纳米双疏料加入到纳米双疏料液罐中；

步骤4：接入待处理件，并开启输送泵，使得纳米双疏料稳定地通过待处理件进行双疏处理。

步骤5：关闭双疏系统，取下处理好的待处理件并干燥待处理件。

本发明优选的放射性废液处理系统中设备的抗污处理方法，在所述步骤3和步骤4之间还包括如下步骤：在接入待处理件之前，先启动输送泵，通过旁通支路使纳米双疏料自循环。

本发明优选的放射性废液处理系统中设备的抗污处理方法，所述待处理件为待处理泵或待处理阀，所述步骤4之后还包括如下：启动待处理泵，逐渐提高其转速；或调整待处理阀的阀门开度，使料液均匀、完全布满泵阀内表面。

本发明的抗污处理系统可根据需要选用多条双疏处理支路，且通过调节支路参数处理不同类型的待处理件，提高处理效率。

本发明具有如下的优点和有益效果：

1、本发明通过搭建双疏处理系统，并将放射性废液处理系统中的待处理件接入到双疏处理系统中，在输送泵的驱动下纳米双疏料流经待处理件，从而实现待处理件的双疏涂层处理，提高了放射性废液处理系统中泵阀等设备的防腐、防渗透、防放射性污染能力，解决了放射性废液处理系统中泵阀等设备污染严重的技术难题，减少了泵阀更换产生的二次放射性废物的处置量，节约了废物处置经费，降低了泵阀等设备的污染水平，保护了工作人员和环境的安全，具有显著的经济和社会效益。

2、本发明设置有多个并联的双疏处理支路，可以同时实现多个同类型或不同类型的待处理件的纳米双疏料的涂覆，效率高。

3、本发明还设置了旁通支路，在未接入待处理件之前，可以通过旁通支路对纳米双疏料进行自循环，实现纳米双疏料的均匀混合。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-罐体增压器，2-纳米双疏料液罐，3-第一流量控制阀，4-第二流量控制阀，5-旁通支路，6-第一输送泵，7-第二输送泵，8-第一预留接口，9-第二预留接口。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1所示，放射性废液处理系统中设备的双疏处理系统，包括纳米双疏料液罐2和双疏处理支路，所述双疏处理支路包括输送泵和预留接口，所述预留接口用于接入待处理件，所述纳米双疏料液罐2、输送泵以及预留接口之间通过管道连接。

本发明考虑到放射性废液处理系统在处理放射性废液的过程中，放射性核素会随着水、油等载体在基材表面固着或渗透进入废液处理系统内的金属基体中，通过在放射性废液处理系统中设备的内表面涂覆上一层双疏涂层，那么就可以起到阻隔作用，有效防止放射性物质在废液处理系统内设备上的沉积，本发明还考虑到废液处理系统主要是由槽罐类设备、泵阀、管道等组成，尤其是泵阀类，结构紧凑、形状复杂，本发明结合泵阀类设备在具体的放射性废液处理系统中的工作状态来涂覆纳米双疏料，将待处理件接入到流动的纳米双疏料系统中，通过输送泵的输送，实现纳米双疏料在管道中的流动，流经待处理件，从而实现纳米双疏料的涂覆。

实施例2

放射性废液处理系统中设备的双疏处理系统，包括纳米双疏料液罐2和双疏处理支路，所述双疏处理支路包括输送泵、预留接口和流量控制阀，所述预留接口用于接入待处理件，所述纳米双疏料液罐2、输送泵、预留接口以及流量控制阀之间通过管道连接。

通过设置流量控制阀，可以对纳米双疏料的流动速度进行调控，从而实现更均匀，更完整的涂覆。

所述纳米双疏料液罐2、输送泵、预留接口以及所述流量控制阀依次连接，所述所述流量控制阀又与纳米双疏料液罐2连接，预留接口处接入待处理件，纳米双疏料液罐2中的纳米双疏料在输送泵的动力作用下沿着管道进行流动，流过待处理件，并通过流量控制阀控制纳米双疏料的流通速度，使得纳米双疏料在待处理件上充分均匀地涂覆。

实施例3

放射性废液处理系统中设备的双疏处理系统，包括纳米双疏料液罐2和双疏处理支路，所述双疏处理支路包括输送泵、预留接口和流量控制阀，所述预留接口用于接入待处理件，所述纳米双疏料液罐2、输送泵、预留接口以及流量控制阀之间通过管道连接。

所述双疏处理支路包括相互并联的第一双疏处理支路和第二双疏处理支路，所述第一双疏处理支路包括第一流量控制阀3、第一输送泵6和第一预留接口8，所述第二双疏处理支路包括第二流量控制阀4、第二输送泵7和第二预留接口9。

所述第一双疏处理支路包括依次连接的第一输送泵6、第一预留接口8和第一流量控制阀3，所述第二双疏处理支路包括依次连接的第二输送泵7、第二预留接口9和第二流量控制阀4，所述第一输送泵6的输入端与所述纳米双疏料液罐2连接，所述第一输送泵6的输出端与所述第二输送泵7的输入端连接，所述第二输送泵7的输出端与第二预留接口9连接，所述第一流量控制阀3和第二流量控制阀4并联后与所述纳米双疏料液罐2连接。

本发明在第一预留接口8和第二预留接口9接入待处理件之后，纳米双疏料液罐2中的纳米双疏料在第一输送泵6的作用下，沿管道流入第一输送泵6，并经第一输送泵6后，一部分纳米双疏料通过第一双疏处理支路流经第一待处理件，再通过第一流量控制阀3回到纳米双疏料液罐2中，而另一部分通过第二输送泵7进入第二双疏处理支路并流经第二待处理件，再通过第二流量控制阀4回到纳米双疏料液罐2中。

实施例4

本实施例与实施例3的区别在于，还包括旁通支路5，所述旁通支路5与所述双疏处理支路并联。

所述第二输送泵7包括两个输出端，一个输出端与所述第二预留接口9连接，另一个输出端与所述旁通支路5的一端连接，所述旁通支路5的另一端与所述纳米双疏料液罐2连接。

本发明将第一输送泵6和第二输送泵7串联后与旁通支路5连接，且第一输送泵6还与第一预留接口8连接，第二输送泵7与第二预留接口9连接，在预留接口接入待处理件时，第一输送泵6能为第一双疏处理支路提供纳米双疏料，第二输送泵7能为第二双疏处理支路提供纳米双疏料，而在预留口不接入待处理件时，第一输送泵6和第二输送泵7能为旁通支路5提供纳米双疏料，实现纳米双疏料的自循环，提高混料效果。

实施例5

本实施例与实施例4的区别在于，所述纳米双疏料液罐2上连接罐体增压器1，罐体增压罐能提高纳米双疏料的输出压力，实现连续运转，使得纳米双疏料的流通更顺畅，涂覆效果更好。

实施例6

放射性废液处理系统中设备的抗污处理方法，包括如下步骤：

步骤1：搭建抗污处理系统；

步骤2：制备纳米双疏料；

步骤3：将步骤2制备的纳米双疏料加入到纳米双疏料液罐2中；

步骤4：开启输送泵，通过旁通支路5使得纳米双疏料循环；

步骤5：接入待处理泵并启动待处理泵，使得纳米双疏料稳定地通过待处理件进行双疏处理。

步骤6：关闭双疏系统，取下处理好的待处理件并干燥待处理件。

所述待处理泵为放射性废液处理系统中常用的离心泵，抗污处理系统所使用的管道直径为20cm。

在所述步骤5中：启动待处理泵，逐渐提高其转速，从1500r/min升高至3000r/min，流量控制阀控制纳米双疏料的流量为5-10L/min，使料液均匀、完全布满泵的内表面。

实施例7

本实施例与实施例6的区别在于，所述待处理件为放射性废液处理系统中常用的阀门，在步骤5中，调整待处理阀的阀门开度，使料液均匀、完全布满阀门的内表面。

本发明中，所述输送泵为电动泵，所述步骤6中干燥采用的是鼓风干燥箱，干燥参数为100℃烘干6小时以上。

实施例8

本实施例与实施例6的区别在于，所述抗污处理系统包括两个双疏处理支路，其中一条支路用于处理泵，一条支路用于处理阀，实现不同待处理件同时处理，提高工作效率。

本发明中，所述纳米双疏料的制备为现有技术，是采用环氧树脂和纳米氧化铝超声乳化而成，具体的，环氧树脂为氟改性环氧树脂。

本发明中，在处理完待处理件之后，将处理完毕的泵和阀接入放射性废液处理系统，实现泵和阀具备疏水、疏油特性，提高了泵阀的防腐、防渗透、防放射性污染能力。以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.放射性废液处理系统中设备的双疏处理系统，其特征在于，包括纳米双疏料液罐(2)和双疏处理支路，所述双疏处理支路包括输送泵和预留接口，所述预留接口用于接入待处理件，所述纳米双疏料液罐(2)、输送泵以及预留接口之间通过管道连接。

2.根据权利要求1所述的放射性废液处理系统中设备的双疏处理系统，其特征在于，所述双疏处理支路还包括流量控制阀，所述纳米双疏料液罐(2)、输送泵、预留接口以及所述流量控制阀之间通过管道连接。

3.根据权利要求1或2所述的放射性废液处理系统中设备的双疏处理系统，其特征在于，所述双疏处理支路包括相互并联的第一双疏处理支路和第二双疏处理支路，所述第一双疏处理支路包括第一流量控制阀(3)、第一输送泵(6)和第一预留接口(8)，所述第二双疏处理支路包括第二流量控制阀(4)、第二输送泵(7)和第二预留接口(9)。

4.根据权利要求3所述的放射性废液处理系统中设备的双疏处理系统，其特征在于，所述第一双疏处理支路包括依次连接的第一输送泵(6)、第一预留接口(8)和第一流量控制阀(3)，所述第二双疏处理支路包括依次连接的第二输送泵(7)、第二预留接口(9)和第二流量控制阀(4)，所述第一输送泵(6)的输入端与所述纳米双疏料液罐(2)连接，所述第一输送泵(6)的输出端与所述第二输送泵(7)的输入端连接，所述第二输送泵(7)的输出端与第二预留接口(9)连接，所述第一流量控制阀(3)和第二流量控制阀(4)并联后与所述纳米双疏料液罐(2)连接。

5.根据权利要求1、2或4任一项所述的放射性废液处理系统中设备的双疏处理系统，其特征在于，还包括旁通支路(5)，所述旁通支路(5)与所述双疏处理支路并联。

6.根据权利要求4所述的放射性废液处理系统中设备的双疏处理系统，其特征在于，还包括旁通支路(5)，所述第二输送泵(7)包括两个输出端，一个输出端与所述第二预留接口(9)连接，另一个输出端与所述旁通支路(5)的一端连接，所述旁通支路(5)的另一端与所述纳米双疏料液罐(2)连接。

7.根据权利要求1、2、4或6任一项所述的放射性废液处理系统中设备的双疏处理系统，其特征在于，所述纳米双疏料液罐(2)上连接罐体增压器(1)。

8.放射性废液处理系统中设备的抗污处理方法，采用如权利要求1-7任一项所述的抗污处理系统，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：搭建抗污处理系统；

步骤2：制备纳米双疏料；

步骤3：将步骤2制备的纳米双疏料加入到纳米双疏料液罐(2)中；

步骤4：接入待处理件，并开启输送泵，使得纳米双疏料稳定地通过待处理件进行双疏处理；

步骤5：关闭双疏系统，取下处理好的待处理件并干燥待处理件。

9.根据权利要求8所述的放射性废液处理系统中设备的抗污处理方法，其特征在于，在所述步骤3和步骤4之间还包括如下步骤：在接入待处理件之前，先启动输送泵，通过旁通支路(5)使纳米双疏料自循环。

10.根据权利要求8或9所述的放射性废液处理系统中设备的抗污处理方法，其特征在于，所述待处理件为待处理泵或待处理阀，所述步骤4之后还包括如下：启动待处理泵，逐渐提高其转速；或调整待处理阀的阀门开度，使料液均匀、完全布满泵阀内表面。

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