CN114203323A - 含硝酸核废水处理方法 - Google Patents

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刘辉
金家琪
左卫芳
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Abstract

本发明公开了一种含硝酸核废水处理方法，所述方法是将待处理含硝酸核废水减压精馏，精馏塔顶所得部分废水达标排放；精馏后所得浓缩核废水一部分回流入精馏塔，另一部分进行微波消解；将微波消解所得气相进行冷凝，冷凝后液相回流入精馏塔，固相回收备用。与现有技术相比，本发明通过核废水蒸馏塔将含硝酸核废水进行精馏，塔顶馏出物不含硝酸和放射性，达标排放，塔底浓缩后含硝酸核废水进入微波消解装置进行消解处理。微波消解装置的馏出物冷凝后返回核废水蒸馏塔精馏处理，微波消解装置内残余物以固态盐的形式进入后续处理设备。

Description

含硝酸核废水处理方法
技术领域
本发明涉及污水处理领域，尤其涉及一种含硝酸核废水处理方法。
背景技术
核行业中，三废中常见有含硝酸核废水，由于废水中既有硝酸还有核辐射，处理起来比较棘手。目前比较常规处理工艺是先进行简单闪蒸，闪蒸浓缩后的核废水进行后续处理，常规处理工艺不能连续运行，而且后续三废处理比较困难。基于此，本发明提出一种含硝酸核废水处理新工艺。
发明内容
本发明针对含有硝酸的核废水，进行无害化处理，排放的物质对环境无污染。
一种含硝酸核废水处理方法，包括如下步骤：
步骤a)待处理含硝酸核废水减压精馏，所得废水部分回流入塔内继续减压精馏，其余废水达标排放；
步骤b)步骤a)中精馏后所得浓缩核废水一部分通过再沸器再沸蒸发后进入精馏塔重复步骤a，另一部分进行微波消解；
步骤c)将步骤b)中微波消解所得气相进行冷凝，冷凝后液相回到精馏塔重复步骤a)，固相回收备用。
优选地，步骤a)的具体操作为：使待处理的含硝酸核废水进入核废水蒸馏塔，通过减压精馏，塔顶蒸馏物经过冷凝后，一部分废水回流至蒸馏塔塔顶，一部分废水达标外排(回流废水与外排废水成分相同)。
优选地，步骤b)的具体操作为：步骤a)中核废水蒸馏塔的塔釜中精馏剩余的浓缩核废水一部分进入再沸器加热蒸发，所得再沸物料再次进入核废水蒸馏塔内精馏，塔釜另一部分浓缩核废水通过核废水出料泵输送至微波消解装置进行浓缩消解(加热蒸发的废水和微波消解的废水成分相同)。
优选地，步骤c)的具体操作为：所述微波消解装置蒸发出的气相进入酸水冷凝器冷凝，冷凝后的酸水泵入核废水蒸馏塔再次减压精馏，所述微波消解装置内残存固体盐类回收利用。
优选地，所述核废水蒸馏塔采用填料塔，塔主体材质选用304L材质，填料选用能耐硝酸腐蚀的塑料散堆填料，填料上下采用栅板固定。
更优选地，塔顶冷凝器采用循环冷却水冷却，塔底再沸器采用低压蒸汽加热。
更优选地，所述核废水蒸馏塔采用负压操作，控制操作压力为0.05-0.08MPa (A)。
优选地，微波消解装置采用微波蒸发原理，将废液蒸发浓缩，最终核燃料变为金属盐，待微波消解装置内固体金属盐累积到一定程度，取出并回收利用。
优选地，所述微波消解装置微负压操作，控制操作压力为0.08-0.095MPa(A)。
本发明通过核废水蒸馏塔将含硝酸核废水进行精馏，塔顶馏出物不含硝酸和放射性，达标排放，塔底浓缩后含硝酸核废水进入微波消解装置进行消解处理。微波消解装置的馏出物冷凝后返回核废水蒸馏塔精馏处理，微波消解装置内残余物以固态盐的形式进入后续处理设备。与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、采用填料塔作为核废水蒸馏塔，比简单蒸馏效率高；首先可控制塔顶水中携带的硝酸的量，从而该纯水可回用，大大节约用水；其次塔底硝酸及其盐类浓度(约70％以上)大大提高，可比简单蒸馏塔底硝酸及其盐类的浓度(约30-40％) 提高近几倍，大大降低了微波裂解的能耗；因此该技术既解决了污水回用，又极大地降低了微波裂解的能耗。从节能和环境保护方面极大地提高了该组合技术商业化应用的经济性和可行性。
2、本工艺流程实现原理简单，不需要其它系统配合，可靠性高；
3、本工艺将含核物料硝解并浓缩为固体物质，方便后续处理；
4、本工艺排放的废气、废液均可达到环保要求，不用配置后续处理装置；
5、本工艺操作稳定，可实现连续操作。
附图说明：
图1为含硝酸核废水处理系统示意图；
其中，1、核废水蒸馏塔；2、冷凝器；3、废水缓冲罐；4、废水回流泵；5、再沸器；6、核废水出料泵；7、微波消解装置；8、酸水冷凝器；9、酸水返回泵。
具体实施方式：
以下结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步具体说明。
如图1所示，本发明提供的含硝酸核废水处理方法，是使待处理的含硝酸核废水进入核废水蒸馏塔1中部，通过减压精馏，塔顶蒸馏物经过冷凝器2冷凝后，进入废水缓冲罐3，经过废水回流泵4后，一部分废水回流进入核废水蒸馏塔1塔顶进行气液传质，另一部分废水达标外排。塔釜中剩余的浓缩核废水一部分进入再沸器5加热蒸发，所得再沸物料再次进入核废水蒸馏塔1内精馏，塔釜另一部分浓缩核废水通过核废水出料泵6输出核废水蒸馏塔1。通过核废水出料泵6输出浓缩核废水进入微波消解装置7进行浓缩消解，微波消解装置7微负压操作。微波消解装置7蒸发出的气相进入酸水冷凝器8冷凝，冷凝后酸水通过酸水返回泵9返回到核废水蒸馏塔1。微波消解装置7内残存物变成固体盐类，此残存物具有放射性，可回收利用。
核废水蒸馏塔1采用填料塔，塔主体材质选用304L材质，填料选用能耐硝酸腐蚀的塑料散堆填料，填料上下采用栅板固定。塔顶冷凝器2采用循环冷却水冷却，塔釜再沸器5采用低压蒸汽加热。核废水蒸馏塔1采用负压操作，控制操作压力为0.05-0.08MPa(A)。
微波消解装置7采用微波蒸发原理，将废液蒸发浓缩，最终核燃料变为金属盐。待微波消解装置7内固体金属盐累积到一定程度，取出并回收利用。微波消解装置7负压操作，控制操作压力为0.08-0.095MPa(A)。
上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种含硝酸核废水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤a)待处理含硝酸核废水减压精馏，所得废水部分回流减压精馏，其余废水达标排放；
步骤b)步骤a)中精馏后所得浓缩核废水一部分再沸蒸发进入精馏塔重复步骤a)，另一部分进行微波消解；
步骤c)将步骤b)中微波消解所得气相进行冷凝，冷凝后液相回到精馏塔后重复步骤a)，固相回收备用。
2.根据权利要求1所述的含硝酸核废水处理方法，其特征在于，步骤a)具体为：使待处理的含硝酸核废水进入核废水蒸馏塔，通过减压精馏，塔顶蒸馏物经过冷凝后，一部分废水回流至蒸馏塔塔顶，一部分废水达标外排。
3.根据权利要求1所述的含硝酸核废水处理方法，其特征在于，步骤b)具体为：步骤a)中核废水蒸馏塔的塔釜中精馏剩余的浓缩核废水一部分进入再沸器加热蒸发，所得再沸物料再次进入核废水蒸馏塔内按照步骤a)减压精馏，塔釜另一部分浓缩核废水通过核废水出料泵输送至微波消解装置进行浓缩消解。
4.根据权利要求3所述的含硝酸核废水处理方法，其特征在于，所述再沸器采用低压蒸汽加热。
5.根据权利要求1所述的含硝酸核废水处理方法，其特征在于，步骤c)具体为：通过微波消解装置蒸发出的气相进入酸水冷凝器冷凝，冷凝后的酸水泵入核废水蒸馏塔内按照步骤a)再次减压精馏，所述微波消解装置内残存固体盐类回收利用。
6.根据权利要求5所述的含硝酸核废水处理方法，其特征在于，所述冷凝器采用循环冷却水冷却。
7.根据权利要求1所述的含硝酸核废水处理方法，其特征在于，所述精馏塔采用填料塔，塔主体材质选用304L材质，填料选用耐硝酸腐蚀的塑料散堆填料，填料上下采用栅板固定。
8.根据权利要求7所述的含硝酸核废水处理方法，其特征在于，所述核废水蒸馏塔采用负压操作，控制操作压力为0.05-0.08MPa。
9.根据权利要求1所述的含硝酸核废水处理方法，其特征在于，所述微波消解装置微负压操作，控制操作压力为0.08-0.095MPa。
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