CN112340917B - 一种放射性废水的处理方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种放射性废水的处理方法和系统。该处理方法包括：S1、向放射性废水中加入絮凝剂，得到第一溶液和第一沉淀物；S2、向第一溶液中加入溶于水的氢氧化物；S3、将第二溶液蒸发浓缩得到浓缩液和冷凝液；S4、将冷凝液进行电容去离子处理。该处理系统包括第一沉淀单元、第二沉淀单元、蒸发装置和电容去离子处理装置；第一沉淀单元与第二沉淀单元连接；第二沉淀单元与所述蒸发装置连接；蒸发装置与电容去离子装置连接，蒸发装置用于将第二沉淀单元处理后的放射性废水蒸发浓缩并收集冷凝液；电容去离子装置用于去除冷凝液中的放射性核素。该方法和系统能够高效且彻底地去除了放射性核素。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种放射性废水的处理方法和系统。
背景技术
产生放射性废水的主要原因，是由于水中含有放射性核素离子、水受到辐照分解、元素原子核吸收中子而形成感应放射性。
现有技术有多种处理放射性废水的方法和系统，但采用现有的技术处理放射性废水仍有一定数量的离子态放射性核素残留在水中，存在去除不彻底的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：如何高效且彻底地去除放射性废水中的放射性核素。
为解决上述技术问题，本发明提出了一种放射性废水的处理方法和系统。
一种放射性废水的处理方法，包括以下步骤：
S1、向放射性废水中加入絮凝剂，得到第一溶液和第一沉淀物；
S2、向所述第一溶液中加入溶于水的氢氧化物，得到第二溶液和第二沉淀物；
S3、将所述第二溶液蒸发浓缩得到浓缩液和冷凝液；
S4、将所述冷凝液进行电容去离子处理。
进一步地，在步骤S2中，所述溶于水的氢氧化物为氢氧化钠和/或氢氧化钾。
进一步地，步骤S1中，所述絮凝剂为铝盐絮凝剂。
进一步地，步骤S3中，还包括将所述浓缩液进行固化处理。
进一步地，在步骤S1之前，还包括将所述放射性废水进行存储处理，所述存储处理的时间为100天-120天。
本发明还提出一种放射性废水的处理系统，包括第一沉淀单元、第二沉淀单元、蒸发装置和电容去离子处理装置；
所述第一沉淀单元与所述第二沉淀单元连接，所述第一沉淀单元用于沉淀所述放射性废水中的浮物和胶体物质；
所述第二沉淀单元与所述蒸发装置连接，所述第二沉淀单元用于沉淀所述放射性废水中的部分阳离子放射性核素；
所述蒸发装置与所述电容去离子装置连接，所述蒸发装置用于将第二沉淀单元处理后的放射性废水蒸发浓缩并收集冷凝液；所述电容去离子装置用于去除冷凝液中的放射性核素。
进一步地，所述电容去离子装置的底部设有进水端，所述电容去离子装置的顶部设有出水端，水从进水端进入所述电容去离子装置的内部，之后从所述出水端流出。
进一步地，还包括水泵，所述水泵与所述蒸发装置的出水口连接，且所述水泵与与所述电容去离子装置的进水端和出水端连接，所述水泵用于将蒸发装置中的冷凝液引入至所述电容去离子装置中并实现冷凝水在所述电容去离子装置中循环进出。
进一步地，所述水泵与所述电容去离子装置的进水端之间设有出水管，所述出水管上设有阀门。
进一步地，还包括辐射强度监测仪和电导率仪，所述辐射强度监测仪与所述电导率仪设于所述水泵与所述电容去离子装置的出水端之间，所述电导率仪用于监测水的阳离子浓度值，所述辐射强度监测仪用于监测水的辐射强度值。
本发明与现有技术对比的有益效果包括：向放射性废水中加入絮凝剂能够将废水中大部分的悬浮物和胶体物质，之后加入溶于水的氢氧化物将第一溶液中的24Na、45Ca、58Ni、42K、60Co等阳离子核素以沉淀物析出，之后将第二溶液蒸发浓缩得到浓缩液和冷凝液，浓缩液中以杂质为主，只有少量的水，水主要进入到冷凝液中，冷凝液中也会含有部分放射性核素，之后通过电容去离子处理将放射性核素去除。高效且彻底地去除了放射性核素，最后得到的水中的比放射性活度值低至7.1×10-8Bq/L，比放射性活度值下降了99.9%以上，放射性核素基本被去除。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1为本发明具体实施方式中放射性废水的处理系统的结构示意图。
图2为本发明具体实施方式中中电容去离子装置的结构示意图。
图3为本发明具体实施方式中电容去离子电极的剖视图。
图4为本发明具体实施方式中电容去离子电极的剖视图。
图5为本发明实施例1中电容去离子装置的侧视图。
图6为本发明实施例2中电容去离子装置的侧视图。
图7为本发明实施例3中电容去离子装置的侧视图。
附图标记说明：A、第一沉淀单元；B、第二沉淀单元；C、电导率仪；D、蒸发装置；E、电容去离子装置；F、流量计；G、水泵；R、辐射强度监测仪；V1-V8、阀门；V9、排气阀；1、电容去离子电极；11、电极片；12、壳体；121、第五通孔；122、第一凸起；123、第一安装孔；124、隔板；125、密封垫圈槽；13、离子交换树脂；14、透水膜或者离子交换膜；2、板框；21、螺栓；22、第二孔；3、进水管；4、出水管；5、格网结构；6、布水槽。
具体实施方式
本具体实施方式提出一种放射性废水的处理方法，包括以下步骤：
S1、将所述放射性废水进行存储处理，所述存储处理的时间为100天-120天；
S2、向步骤S1处理后的所述放射性废水中加入絮凝剂，得到第一溶液和第一沉淀物，所述絮凝剂为铝盐絮凝剂，进一步地，铝盐絮凝剂为聚合氯化铝絮凝剂；
S3、向所述第一溶液中加入溶于水的氢氧化物，得到第二溶液和第二沉淀物；所述溶于水的氢氧化物为氢氧化钠和/或氢氧化钾；
S4、将所述第二溶液蒸发浓缩得到浓缩液和冷凝液；将所述浓缩液进行固化处理，所述浓缩液为所述第二溶液体积的35-40倍；
S5、将所述冷凝液进行电容去离子处理。
结合图1，本具体实施方式还包括一种放射性废水的处理系统，该处理系统包括第一沉淀单元A、第二沉淀单元B、蒸发装置D和电容去离子处理装置；
所述第一沉淀单元A与所述第二沉淀单元B连接，所述第一沉淀单元A用于沉淀所述放射性废水中的浮物和胶体物质；
所述第二沉淀单元B与所述蒸发装置D连接，所述第二沉淀单元B用于沉淀放射性废水中的部分阳离子放射性核素；
所述蒸发装置D与所述电容去离子装置E连接，所述蒸发装置D用于将第二沉淀单元B处理后的放射性废水蒸发浓缩并收集冷凝液；所述电容去离子装置E用于去除冷凝液中的放射性核素。
在上述具体实施方式的基础上，本具体实施方式中的所述电容去离子装置E的底部设有进水端，电容去离子装置E的顶部设有出水端，水从进水端进入所述电容去离子装置E的内部，之后从所述出水端流出。进一步地，进水端可以是两个，出水端也可以是两个。
在上述具体实施方式的基础上，本具体实施方式中处理系统还包括水泵G，所述水泵G与所述蒸发装置D的出水口连接，且水泵G与电容去离子装置E的进水端和出水端连接，水泵G用于将蒸发装置D中的冷凝液引入至电容去离子装置E中并实现冷凝水在电容去离子装置E中循环进出。
在上述具体实施方式的基础上，本具体实施方式中的水泵G与电容去离子装置E的进水端之间设有出水管，出水管上设有阀门V8。进一步地，水泵G与进水端或者出水端或者蒸发装置D都是通过管道连接。进一步地，管路与其他部件以快插接头连接，可实现快速解列。
具体地，结合图1，水泵G与蒸发装置D之间设有第一阀门V1，V1打开时，冷凝液从蒸发装置D进入水泵G，水泵G的出水口设有总阀门V2，水泵G与进水端之间设有阀门V3和V4，V2和V3都打开时，水才能通过其中一个进水端进入到电容去离子装置E内；V2和V4都打开时，水能通过另一个进水端进入到电容去离子装置E内。相应地，水泵G的进水口设有总阀门V7，水泵G与出水端之间设有阀门V5和V6，V7和V5都打开时，水才能通过其中一个出水端从电容去离子装置E内流出；V7和V6都打开时，水才能通过另一个出水端从电容去离子装置E内流出。
在上述具体实施方式的基础上，本具体实施方式还包括辐射强度监测仪R和电导率仪C，辐射强度监测仪R与电导率仪C设于所述水泵G与电容去离子装置E的出水端之间，电导率仪C用于监测水的阳离子浓度值，辐射强度监测仪R用于监测水的辐射强度值。
在上述具体实施方式的基础上，本具体实施方式还包括排气阀V9，排气阀V9与出水端连接，排气阀用于将电容去离子装置E中的气体排出。排气阀采用自动排气方式。
进一步地，为了监测水的流量，在水泵G与其他通孔之间设有流量计F。
在上述具体实施方式的基础上，本具体实施方式还设有与所述蒸发装置D连接的辐射强度检测仪，用于检测蒸发得到的冷凝液的辐射强度，另外在水泵G的出水口也设有电导率仪C，用于检测从水泵G出来的水的电导率。
在上述具体实施方式的基础上，本具体实施方式电容去离子操作模式可采用恒电压或恒电流模式；进一步地，电容去离子装置E的电极为一体成型电极；进一步地，可根据通过调整一体成型电极的厚度来调整电容去离子装置E电极之间的距离，来调整电极之间的电场强度，以增强去离子效果。
进一步地，电容去离子装置E的电极活性材料可由石墨、活性炭粉、活性炭纤维、碳气凝胶、碳纳米管、炭黑、石墨烯、氧化金属等材料的一种或几种组成；电容去离子装置E的电极集电极可为石墨、钛、镍、不锈钢、铜、铝等材料；进一步地，电容去离子系统直流电源可提供的操作电压为0.5～2.0V，操作电流为0.1～5.0A；进一步地，电容去离子系统的操作模式可采用恒电压或恒电流模式操作；进一步地，电容去离子过程的操作可通过PLC、DCS等控制系统进行。
本发明提出的放射性废水处理系统的工作过程如下：
步骤一、放射性废水经过第一沉淀单元A，第二沉淀单元B和蒸发装置D预处理工艺处理后，通过水泵G将处理后的水泵G入电容去离子系统；
步骤二、依次打开水泵G进水阀门V1，水泵G出水总阀门V2，电容去离子装置E进水阀门V3和V4，电容去离子装置E出水阀门V5和V6，循环管路总阀门V7，水泵G通电，通过水泵G将冷凝液充分浸入电容去离子系统，并在系统最高处通过自动排气阀V9将电容去离子装置E中的气体排出；
步骤三、打开电容去离子装置E直流电源，关闭水泵G进水阀门V1，对放射性废水进行循环去离子，电容去离子装置E中的电容去离子电极覆盖有离子交换树脂，提高了对放射性核素的处理能力，通过电导率仪C和辐射强度监测仪R监测产水的相对阳离子浓度值和辐射强度值；待产水辐射强度值达到设定值以下，电容去离子过程结束。在系统最高低处通过开启排气阀V9和阀门V8将辐射强度达标的水排放至地沟、收集至产水箱待回用或进入下一级电容去离子系统再进行处理。
采用电容去离子技术处理放射性废水，当电容去离子装置E吸附饱和后，可采用直接废弃电容去离子设备的方式处理，或可采用再生的方式对电容去离子设备进行再生处理。
进一步地，本具体实施方式中的电容去离子电极的具体结构如下：
结合图2-7，本具体实施方式提出一种电容去离子电极，包括电极片11、壳体12、离子交换树脂13、以及透水膜或者离子交换膜14；
壳体12与电极片11接触部分的上下表面为格网结构5；
电极片11封装于壳体12内并紧贴壳体12的上下表面；
壳体12的上下表面填充有离子交换树脂13，离子交换树脂13的表面覆盖有透水膜或者离子交换膜14。其中透水膜或者离子交换膜14的孔径小于离子交换树脂13的粒径，透水的同时防止树脂从膜中穿出而泄露。
在上述具体实施方式的基础上，本具体实施方式壳体12的底端和/或顶端设有第五通孔121。第五通孔121用于形成被处理的水的进水通道或者出水通道。
在上述具体实施方式的基础上，本具体实施方式壳体12的隔网结构5上设有隔板124。隔板124将壳体的上下表面隔断为多个区域，在多个区域内填充树脂可防止在电极表面积大的情况下树脂填充不均匀的情况。
在上述具体实施方式的基础上，本具体实施方式壳体12的材质为ABS塑料、聚丙烯或者聚乙烯。壳体12可采用现有技术中的磨具注塑工艺、3D打印工艺制得。需要说明的是，ABS塑料是丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)三种单体的三元共聚物。
在上述具体实施方式的基础上，本具体实施方式壳体12的两端的两侧分别设有第一凸起122和第一安装孔123。第一凸起122与第一安装孔123配合连接可实现相邻的电容去离子电极的连接。另外也可通过第一凸起122与第二安装孔的配合连接，第一安装孔123与第二凸起的配合连接实现电容去离子电极与板框2的连接。
在上述具体实施方式的基础上，本具体实施方式填充于所述壳体12上的离子交换树脂13的厚度为0.5~0.9mm。
需要说明的是，本具体实施方式中的电极片的集电极可由石墨、钛、镍、不锈钢板、铝、铜、银等材料制成；电极片11的材料可由活性炭、活性炭纤维、碳纳米管、碳气凝胶、活性焦、石墨烯的一种或几种的混合物作为活性材料，使用聚偏氟乙烯（PVDF）、聚四氟乙烯（PTFE）作为粘结剂，使用导电炭黑、碳纳米管的一种或二种的混合物作为导电剂制成。
还需要说明的是，离子交换树脂13为强酸、强碱型树脂、弱酸、弱碱性树脂、耐高温树脂、核级树脂、磷酸锆离子交换树脂、水合氧化锆等离子交换树脂等。
结合图2-7，本具体实施方式还包括一种电容去离子装置，该装置包括多个电容去离子电极1和两个板框2（即第一板框和第二板框）；
多个电容去离子电极1中的正负电极交替固定于两个板框2之间，相邻的电容去离子电极1之间有缝隙。电容去离子电极1之间的缝隙为流水的部分通道。
在上述具体实施方式的基础上，本具体实施方式板框2的两端设有第二孔。通孔为进水孔或者出水孔。
在上述具体实施方式的基础上，本具体实施方式中的板框靠近所述电容去离子电极的侧壁上上设有多个布水槽6，多个所述布水槽6的两端连通第二孔22与电容去离子电极1，用于将第二孔中22的水引入电容去离子电极1中，或者将电容去离子电极1中的水引入至第二孔22，多个布水槽22将从第二孔流入电容去离子电极的水分散成多个支流，或者将从电容去离子电极流入第二孔中的水分散成多个支流，减缓了水的流速，避免水压太大冲击电容去离子电极上的离子交换树脂树脂，进一步地，布水槽6的形状可以是直线型和/或曲线型，曲线型的布水槽更能延长水的流通路径，更有利于减缓水的流速。
在上述具体实施方式的基础上，本具体实施方式板框2与电容去离子电极1相对的内侧壁设有第二凸起和第二安装孔；电容去离子电极1的两端的两侧分别设有第一凸起122和第一安装孔123；板框2与相邻的电容去离子电极1通过所述第二凸起与第一安装孔123配合连接，或者通过所述第二安装孔与第一凸起122配合连接；相邻的电容去离子电极1通过第一凸起122和第一安装孔123配合连接。
在上述具体实施方式的基础上，本具体实施方式中两个板框2通过螺栓21固定连接。将板框2固定牢固。
在上述具体实施方式的基础上，本具体实施方式中板框2、电容去离子电极1上均设有密封垫圈槽125，所述密封垫圈固定于密封垫圈槽125内实现相邻的电容去离子电极1密封连接，或者相邻的板框2与电容去离子电极1密封连接，结合图2和4可以看出，去离子电极上的密封垫圈槽125设于壳体12上表面上并位于第五通孔121与第一凸起122之间或者设于壳体12的下表面上并位于第五通孔121与第一安装孔123之间。
在上述具体实施方式的基础上，本具体实施方式中在板框2的侧面的底部的第二孔22中设有进水管3，进水管3与电容去离子电极的底端第五通孔121连通，实现水流经电容去离子电极，板框2的侧面的顶部的第二孔22中设有出水管4，出水管4与电容去离子电极的顶端第五通孔121连通，出水管4实现水流经电容去离子电极1后从板框2中流出。
本具体实施方式中，电容去离子装置中水的处理过程如下：
水从板框2的底部的进水管3进入第二孔22流经多个布水槽6，水由多个布水槽6引入电容去离子电极的底部第五通孔121，之后进入电容去离子电极间的缝隙，被电容去离子电极去除其中的阴离子或者阳离子，从电容去离子电极的顶部的第五通孔121流出，由多个布水槽6引入板框2的顶部的第二孔22，再从出水管4流出，实现水的去离子处理。
下面结合附图来具体描述采用本发明提出的处理系统处理放射性废水的优选实施例以及电容去离子装置的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。需要说明的是，下述实施例处理的废水来自核电站排放的低放射性含硼工艺废水，该低放射性废水通过输送泵泵入储存槽存放100天左右后，其比放射性活度约为1×10-3Bq/L，放射性是以放射性核素以24Na、45Ca、58Ni、42K、60Co等阳离子核素为主。
实施例1
一种放射性废水的处理方法，包括以下步骤：
1）采用仅填充阳离子交换树脂的电容去离子装置E，即电容去离子装置E的正极和负极表面都覆盖有阳离子交换树脂，阳离子交换树脂型号为：DOW，AMBERJET™ 2800 H，总离子交换容量为1.0 eq/L，粒径范围在0.55~0.75mm。
2）放射性废水通过第一沉淀单元A中的聚合氯化铝絮凝剂进行絮凝去除了废水中大部分的悬浮物和胶体物质，之后经过第二沉淀单元B中的NaOH反应将45Ca、58Ni、60Co等阳离子放射性核素沉淀去除，沉淀出水经过蒸发装置D蒸发浓缩得到冷凝液和浓缩液，取冷凝液500ml，其比放射性活度值在1.2×10-4Bq/L。将冷凝液泵入电容去离子装置E，该装置电极片之间间距为3mm，单片电极有效面积为100cm2，装置总共配备了10对电极，正负电极之间施以1.6V直流电压，在去离子系统组循环运行50分钟后，系统管路在线辐射强度监测仪R测得的水比放射性活度值在7.1×10-8Bq/L，属于超低放射性废液，比放射性活度值下降了99.9%以上。吸附完成后的电容去离子装置E排空系统中存水后，迅速解列电容去离子装置E，并将其送至固化厂房进行固化工艺。
实施例2
一种放射性废水的处理方法，包括以下步骤：
1）采用仅填充阳离子交换树脂的电容去离子装置E，即电容去离子装置E的正极和负极表面都覆盖有阳离子交换树脂，阳离子交换树脂型号为：DOW，AMBERJET™ 2800 H，总离子交换容量为1.0 eq/L，粒径范围在0.55~0.75mm。
2）放射性废水通过第一沉淀单元A中的聚合氯化铝絮凝剂进行絮凝去除了废水中大部分的悬浮物和胶体物质，之后经过第二沉淀单元B中的NaOH反应将45Ca、58Ni、60Co等阳离子放射性核素沉淀去除，沉淀出水经过蒸发装置D蒸发浓缩得到冷凝液和浓缩液，取冷凝液800ml，其比放射性活度值在1.5×10-3Bq/L。将冷凝液泵入电容去离子装置E，该装置电极片之间间距为2.5mm，单片电极有效面积为100cm2，装置总共配备了10对电极，正负电极之间施以1.6V直流电压，在去离子系统组循环运行50分钟后，系统管路在线辐射强度监测仪R测得的水比放射性活度值在7.5×10-8Bq/L，属于超低放射性废液，比放射性活度值下降了99.9%以上。吸附完成后的电容去离子装置E排空系统中存水后，迅速解列电容去离子装置E，并将其送至固化厂房进行固化工艺。
实施例3
一种放射性废水的处理方法，包括以下步骤：
1）采用仅填充阳离子交换树脂的电容去离子装置E，即电容去离子装置E的正极和负极表面都覆盖有阳离子交换树脂，阳离子交换树脂型号为：DOW，AMBERJET™ 2800 H，总离子交换容量为1.0 eq/L，粒径范围在0.55~0.75mm。
2）放射性废水通过第一沉淀单元A中的聚合氯化铝絮凝剂进行絮凝去除了废水中大部分的悬浮物和胶体物质，之后经过第二沉淀单元B中的NaOH反应将45Ca、58Ni、60Co等阳离子放射性核素沉淀去除，沉淀出水经过蒸发装置D蒸发浓缩得到冷凝液和浓缩液，取冷凝液700ml，其比放射性活度值在8.5×10-4Bq/L。将冷凝液泵入电容去离子装置E，该装置电极片之间间距为2.5mm，单片电极有效面积为100cm2，装置总共配备了10对电极，正负电极之间施以1.6V直流电压，在去离子系统组循环运行50分钟后，系统管路在线辐射强度监测仪R测得的水比放射性活度值在7.3×10-8Bq/L，属于超低放射性废液，比放射性活度值下降了99.9%以上。吸附完成后的电容去离子装置E排空系统中存水后，迅速解列电容去离子装置E，并将其送至固化厂房进行固化工艺。
实施例4
本实施例电容去离子电极中采用纯铝片作为集电极、活性炭纤维为电极活性材料，聚四氟乙烯（PTFE）为粘结剂、超导电炭黑为导电剂，组成的电极片11的厚度为1.0mm。柔性壳体12的注塑材料为ABS塑料，该电容去离子电极的厚度为3.0mm（不含凸起厚度）。
电容去离子电极单面的树脂填充厚度为0.8~0.9mm。正电极双面都填充有核级阳离子交换树脂、负电极双面都填充有核级阴离子交换树脂。
树脂填充完毕后上覆盖一层透水膜，透水膜的孔径小于核级离子交换树脂的粒径。组装完成的一种填充离子交换树脂的电容去离子装置，相邻的电容去离子电极之间的间距为3.0mm。
结合图5，本实施例电容去离子装置的顶部和底部分别设有两个第二通孔22，多个布水槽为直线型布水槽，即布水流道采用直线布水流道。
实施例5
电容去离子电极中采用泡沫镍作为集电极、活性焦粉为电极活性材料，聚偏氟乙烯（PVDF）为粘结剂、超导电炭黑为导电剂，组成的电极片11的厚度为1.0mm。柔性壳体12通过聚丙烯（PP）塑料一体注塑成型，电容去离子电极厚度为2.5mm（不含第一凸起厚度），优化布水流道采用曲线型布水流道。电容去离子电极单面的树脂填充厚度为0.5~0.7mm。在电极表面积较大的情况下，为防止树脂填充不均匀，结合图7，电极的表面设有相对地两个竖直隔板124将电极表面分割成3个板块，布水流道形成三个通道，分别向三个通道进水。每一板块中都可填充树脂，另外板框的两端分别设有一个第二通孔22，多个布水槽6为曲线型布水槽，即布水流道采用曲线布水流道。正、负电极双面都填充有混合的核级阴、阳离子交换树脂、阴阳离子交换树脂的比例为2:1。树脂填充完毕后覆盖一层透水膜，透水膜的网格孔径小于核级离子交换树脂的粒径。
组装完成的电容去离子装置，电容去离子电极之间的间距为2.5mm。
实施例6
电容去离子电极中采用不锈钢片作为集电极、活性炭粉为电极活性材料，聚偏氟乙烯（PVDF）为粘结剂、超导电炭黑为导电剂，组成的电极厚度为1.0mm。一体成型复合电极注塑材料为聚乙烯（PE）塑料，复合电极有效厚度为2.5mm（不含第一凸起厚度），优化布水流道采用曲线型布水流道。复合电极单面的树脂填充厚度为0.5~0.7mm。正、负电极双面都填充有核级阳离子交换树脂。正极电极树脂填充完毕后上覆盖一层阳离子交换膜，负极电极树脂填充完毕后上覆盖一层阴离子交换膜，阴、阳离子交换膜的网格孔径小于核级离子交换树脂的粒径。结合图7，该电容去离子装置的板框的两端分别设有两个第二通孔22，多个布水槽6为曲线型布水槽，即布水流道采用曲线布水流道。
组装完成的电容去离子装置，电容去离子电极之间的间距为2.5mm。
其他有益效果：
1） 结合了电容去离子和离子交换两种去除水中离子的技术方法，大大提高了放射性废水的处理效率；
2）对同时含有阴离子和阳离子放射性核素的废水，可采用同时填充阴离子交换树脂和阳离子交换树脂的电容去离子装置。也可以采用仅填充一种离子交换树脂的电容去离子装置，再串联填充另一种离子交换树脂的电容去离子装置进行处理。对仅含有一种放射性核素离子的废水，采用填充对应类型离子交换树脂的电容去离子装置即可进行处理。
3）填充离子交换树脂的电容去离子装置与系统管理之间采用快插接头连接，可快速与系统解列，并移送至固化厂房，待处理，其可减少操作人员的辐照时间。
4）本发明以电容去离子技术为基础，自制填充离子交换树脂的电容去离子装置对核电站等工业放射性废水进行处理，以期替代核电站放射性废水处理工艺中的离子交换工艺段。或用于医疗放射性废水的处理，或用于应急核事故泄露放射性废水的处理。本发明具有工艺简单、处理效率高、成本低，不但可以对放射性废水进行最大限度的体积减量，将放射性核素固化至电容去离子装置中，还可以为后续无害固化工艺提供便利。该技术在放射性废水处理领域是一种全新的、有效的技术方法，对放射性废水治理具有重要的现实意义。
5）本发明中的一体成型复合电容去离子电极的壳体采用磨具注塑工艺或3D打印工艺，成型精度高，可进行标准化批量工业化生产。
6）本发明可根据需要处理的水溶液中离子的浓度和水量大小，任意扩展电极对数量，以期达到预期的去离子效果。
7）本发明中的一体成型复合电容去离子电极，其电极板材料与电极外框格网紧密接触，可以完美的将电极板材料与集电极压实在一起，充分保证二者之间的接触，装置通电后，保证集电极和电极活性材料二者之间的接触电阻低。
8）本发明在一体成型的复合电容去离子电极上填充离子交换树脂，可强化装置的去离子能力。另外，可通过添加可定向进行离子交换的树脂，可定向强化去除不同类型离子。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种放射性废水的处理系统，其特征在于，包括第一沉淀单元、第二沉淀单元、蒸发装置和电容去离子处理装置；
所述第一沉淀单元与所述第二沉淀单元连接，所述第一沉淀单元用于沉淀所述放射性废水中的浮物和胶体物质；
所述第二沉淀单元与所述蒸发装置连接，所述第二沉淀单元用于沉淀所述放射性废水中的部分阳离子放射性核素；
所述蒸发装置与所述电容去离子装置连接，所述蒸发装置用于将第二沉淀单元处理后的放射性废水蒸发浓缩并收集冷凝液；所述电容去离子装置用于去除冷凝液中的放射性核素，所述电容去离子装置中包含电容去离子电极，该电容去离子电极包括电极片、壳体、离子交换树脂，以及透水膜或者离子交换膜；壳体与电极片接触部分的上下表面为格网结构；电极片封装于壳体内并紧贴壳体的上下表面；壳体的上下表面填充有离子交换树脂，离子交换树脂的表面覆盖有透水膜或者离子交换膜，其中透水膜或者离子交换膜的孔径小于离子交换树脂的粒径，透水的同时防止树脂从膜中穿出而泄漏，壳体的底端和/或顶端设有第五通孔，第五通孔用于形成被处理的水的进水通道或者出水通道，壳体的隔网结构上设有隔板，隔板将壳体的上下表面隔断为多个区域，在多个区域内填充树脂可防止在电极表面积大的情况下树脂填充不均匀的情况，多个电容去离子电极中的正负电极交替固定于两个板框之间，相邻的电容去离子电极之间有缝隙，电容去离子电极之间的缝隙为流水的部分通道，所述板框的两端设有第二孔，通孔为进水孔或者出水孔，所述板框靠近所述电容去离子电极的侧壁上设有多个布水槽，多个所述布水槽的两端连通第二孔与电容去离子电极，用于将第二孔中的水引入电容去离子电极中，或者将电容去离子电极中的水引入至第二孔，多个布水槽将从第二孔流入电容去离子电极的水分散成多个支流，或者将从电容去离子电极流入第二孔中的水分散成多个支流，减缓了水的流速，避免水压太大冲击电容去离子电极上的离子交换树脂，布水槽的形状为直线型和/或曲线型。
2.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述电容去离子装置的底部设有进水端，所述电容去离子装置的顶部设有出水端，水从进水端进入所述电容去离子装置的内部，之后从所述出水端流出。
3.根据权利要求2所述的处理系统，其特征在于，还包括水泵，所述水泵与所述蒸发装置的出水口连接，且所述水泵与所述电容去离子装置的进水端和出水端连接，所述水泵用于将蒸发装置中的冷凝液引入至所述电容去离子装置中并实现冷凝水在所述电容去离子装置中循环进出。
4.根据权利要求3所述的处理系统，其特征在于，所述水泵与所述电容去离子装置的进水端之间设有出水管，所述出水管上设有阀门。
5.根据权利要求4所述的处理系统，其特征在于，还包括辐射强度监测仪和电导率仪，所述辐射强度监测仪与所述电导率仪设于所述水泵与所述电容去离子装置的出水端之间，所述电导率仪用于监测水的阳离子浓度值，所述辐射强度监测仪用于监测水的辐射强度值。
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