CN208781582U - 放射性核废有机相的处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种放射性核废有机相的处理系统。处理系统包括依次连接的预处理单元、湿式催化氧化处理单元、电解氧化处理单元和蒸发浓缩处理单元。处理过程中，将废有机相首先经过预处理单元进行混合、稀释、加药和搅拌等预处理，再进入湿式催化氧化单元进行废有机相中COD_cr的降解，把大部分有机物催化氧化成无机物或大分子催化氧化成小分子；湿式催化氧化处理完的水再进入电解氧化处理单元进行深度氧化处理，最终将有机相完全转变成无机相，彻底实现油变水；因处理水中含有少量放射性铀、磷酸根、硝酸根离子等，故再经过蒸发浓缩处理单元对铀、磷酸根及硝酸根进行回收；有效解决核行业多年来的技术难题以及废有机相长期储存的安全隐患。

Description

放射性核废有机相的处理系统

技术领域

本实用新型涉及核环保技术领域，具体涉及一种放射性核废有机相的处理系统。

背景技术

核科学技术已广泛应用于工业、农业、医学、军事等多个领域，给人们的生产、生活带来了巨大的便利和利益，同时也对人们的健康、环境的安全和子孙后代的发展产生着重要影响，核安全已成为人们普遍关注的话题，前不久发生的日本福岛核事故又让人们对核安全产生了更多忧虑。核科学技术开发利用过程中会产生大量的放射性废物，放射性废有机相等，这些放射性废水进入环境后造成水和土壤污染，并可能通过多种途径进入人体，进而对环境和人类造成严重危害。

从铀矿石中提取铀一般采用浸取法，即用化学试剂把矿石中的有用组分铀等转化为可溶性化合物，再从溶液中回收有用的组分铀等金属。从浸出液中提取铀的方法一般有离子交换法、化学沉淀法和溶剂萃取法。其中，溶剂萃取法是利用有机溶剂(称有机相)与含铀浸出溶液(称水相)混合接触，使水相中的铀萃取到有机相，再反萃取到水相，从而分离杂质达到提取的目的。溶剂萃取法中通常采用的是TBP萃取工艺流程，萃取剂为磷酸三丁酯，磺化煤油为稀释剂，由磷酸三丁酯和磺化煤油组成有机相，将浸出液中的铀转移到有机相中，含铀的有机相经过净化后再进行反萃取，反萃取剂为10％的稀硝酸溶液，将铀再转移到反萃取液中(成品液)进入下一个单元处理。而贫有机相经过再生剂再生后又返回到前段继续对浸出液(萃余液)中的铀相进行萃取进而循环使用；如图1所示。

有机相萃取后，在萃余水相、负载有机相洗涤液、贫有机相再生液以及有机相回收尾液中都含有有机相溶液，经过重复再利用后最终会产生无法再利用的废弃物有机相，这些统称为废有机相。以1000tU/a铀转化为基准，废有机相的产生量每年约数十吨。在废有机相中还存在少量的铀化合物(或相应的离子)，磷酸三丁酯磺化煤油以及残余的硝酸，磺化煤油与磷酸单丁酯的比例约为7:3。而这些废有机相因为含有少量的铀，在回用、运输及处理方面遇到了极大困难，焚烧会产生核污染。回收困难且极为不经济，且成本较高，产量较少，工艺又相对复杂。因为溶液主体基本都是废有机相，而且还含有放射性元素，见明火易燃，这给长期储存带来了潜在的风险，但至今仍以储存为主。

对于废有机相的彻底处理，国内外目前仍然没有较好的解决办法，其已成为世界范围的难题。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型旨在提供一种放射性核废有机相的处理系统。本实用新型提供的放射性核废有机相的处理系统具有设备化程度高、各段技术成熟、能耗低且对废有机相的处理彻底等优点，能够成功实现油相变水相；与此同时，本实用新型处理过程中不产生二次污染，且能实现铀的回收与再利用，有效解决了核行业多年以来未解决的技术难题以及因废有机相长期储存所带来的安全隐患。

本实用新型提供一种放射性核废有机相的处理系统，包括：预处理单元、湿式催化氧化处理单元和电解氧化处理单元；其中，预处理单元、湿式催化氧化处理单元和电解氧化处理单元依次连接；预处理单元用于稀释废有机相，得到均一废有机相；湿式催化氧化处理单元用于使均一废有机相发生氧化反应，以初步降解废有机相中的COD_cr，得到催化氧化废水；电解氧化处理单元用于进一步除去催化氧化废水中的COD_cr。放射性核废有机相依次经过上述几个单元处理后，最终实现油相变为水相，电解后产水COD_cr达到了工业污水一级排放标准；与此同时，上述处理系统还对少量的铀进行了充分回收再利用，且处理过程中无二次污染产生。

将具有放射性核废有机相首先经过预处理单元进行混合、稀释、加药、搅拌等预处理，形成均一废有机相；再进入湿式催化氧化单元进行废有机相中COD_cr的降解，把大部分有机物催化氧化成无机物或大分子催化氧化成小分子；其中，经过湿式催化氧化处理后的产水COD_cr去除解率能达到50％～85％；之后将湿式催化氧化处理完的水再进入电解氧化处理单元进一步深度氧化处理，最终将有机物转变成无机物，即有机相完全转变成无机相(水相)，彻底实现了油变水。

优选地，预处理单元包括进液系统、混合系统和加药系统；混合系统分别与进液系统和加药系统连接，且加药系统用于放置乳化剂。其中，乳化剂选用非离子型乳化剂，非离子型乳化剂优选失水山梨醇脂肪酸酯的环氧乙烷加成物，更进一步优选吐温20、吐温60和吐温80中的一种或多种。

优选地，湿式催化氧化处理单元包括依次连接的预热器、反应器、冷凝器和气液分离器；其中，预热器用于预热均一废有机相；反应器用于使预热后的均一废有机相发生催化氧化反应；气液分离器用于分离催化氧化反应产物，得到催化氧化废水和气相产物；更优选地，预热器为能量回收器，形式为管壳电加热式；气液分离器的出口采用自动式气动针型阀。

优选地，电解氧化处理单元包括电极设备和反应罐；其中，电极选用金刚石电极(BDD)，且金刚石电极的材质优选金属铌表面涂掺硼金刚石(BDD/铌-电极)；更优选地，电极设备的正负极极板材质和形式相同，用于通过改变电流实现正负极的瞬间相互自动切换；更进一步优选地，反应罐为数个并联的反应罐，且优选三个；具体地，反应罐为并联的第一反应罐、第二反应罐和第三反应罐，且第一反应罐用于进水，第二反应罐用于进行循环电解，第三反应罐用于罐排水。

优选地，处理系统还包括蒸发浓缩处理单元；蒸发浓缩处理单元与电解氧化处理单元连接，用于除去电解处理后水中的磷酸根离子、铀和硝酸根离子；更优选地，蒸发浓缩处理单元包括依次连接的第一加药反应系统、第二加药反应系统和低温蒸发浓缩系统；第一加药反应系统用于除去电解处理后水中的磷酸根，第二加药反应系统用于除去电解处理后水中的铀，蒸发浓缩系统用于除去电解处理后水中的硝酸铵；更进一步优选地，蒸发浓缩系统上开设有排水口，排水口通过管路与预处理单元的进液系统连接；再优选地，蒸发浓缩处理单元采用低温蒸发浓缩系统，且低温蒸发浓缩系统的温度不超过70℃。

本实用新型提供的放射性核废有机相的处理系统具有设备化程度高、各段技术成熟、能耗低且对废有机相的处理彻底等优点，能够成功实现油相变水相；与此同时，本实用新型处理过程中不产生二次污染，且能实现铀的回收与再利用，有效解决了核行业多年以来未解决的技术难题以及因废有机相长期储存所带来的安全隐患。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本实用新型背景技术部分的萃取工艺流程图；

图2为本实用新型实施例中放射性核废有机相的处理系统的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中不同温度条件下饱和湿空气的含水量图；

图4为本实用新型实施例中不同温度条件下水蒸气的饱和蒸汽分压图；

附图标记：

1-废有机相进液泵，2-乳化剂进液泵，3-空气压缩机，4-钢瓶缓冲罐，5-混合系统，6-湿式催化氧化进液泵，7-预热器，8-反应器，9-冷凝器，10-气液分离器，11-缓冲槽，12-电解氧化进液泵，13-反应罐，14-电极，15-循环泵，16-电解氧化出液泵，17-第一混合搅拌沉淀槽，18-第二混合搅拌沉淀槽，19-低温蒸发浓缩系统。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本实用新型，而不应视为限制本实用新型的范围，实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例一

本实施例提供一种放射性核废有机相的处理系统，包括：预处理单元、湿式催化氧化处理单元和电解氧化处理单元；其中，预处理单元、湿式催化氧化处理单元和电解氧化处理单元依次连接；预处理单元用于稀释废有机相，得到均一废有机相；湿式催化氧化处理单元用于使均一废有机相发生氧化反应，以初步降解废有机相中的COD_cr，得到催化氧化废水；电解氧化处理单元用于进一步除去催化氧化废水中的COD_cr。

将具有放射性核废有机相首先经过预处理单元进行混合、稀释、加药、搅拌等预处理；再进入湿式催化氧化单元进行废有机相中COD_cr的降解，把大部分有机物催化氧化成无机物或大分子催化氧化成小分子；之后将湿式催化氧化处理完的水再进入电解氧化处理单元进一步深度氧化处理，最终将有机物转变成无机物，即有机相完全转变成无机相(水相)，彻底实现了油变水。将有机相进行稀释是因为废有机相COD_cr浓度太高，不经稀释处理会使后面的湿式催化氧化处理单元中的反应器容易飞温，难以控制。

具体地，预处理单元包括进液系统、混合系统和加药系统；混合系统分别与进液系统和加药系统连接，且加药系统用于放置乳化剂；由于废有机相属于油相，和水不互溶，因此需要加入乳化剂，从而在搅拌的状态下使废有机相与水完全混合和乳化，形成均一废有机相。

具体地，湿式催化氧化处理单元包括依次连接的预热器、反应器、冷凝器和气液分离器；其中，预热器用于预热均一废有机相；反应器用于使预热后的均一废有机相发生催化氧化反应；气液分离器用于分离催化氧化反应产物，得到催化氧化废水和气相产物；优选地，预热器为能量回收器，形式为管壳电加热式；气液分离器的出口采用自动式气动针型阀。将反应后生成的气相产物二氧化碳及氮气等直接排放，经过湿式催化氧化处理后的产水COD_cr去除解率能达到50％～85％，之后将该产水进入到作为入下一个处理单元(电解氧化处理单元)的进水进行深度处理。

具体地，电解氧化处理单元设置有电极设备；其中，电极选用金刚石电极，且金刚石电极的材质优选金属铌表面涂掺硼金刚石；优选地，电极设备的正负极极板材质和形式相同，用于通过改变电流实现正负极的瞬间相互自动切换。将湿式催化氧化处理后的产水进一步处理，以除去相应剩余的COD_cr，且经电解处理完的水COD_cr已经完全符合国家污水排放标准要求。

具体地，处理系统还包括蒸发浓缩处理单元；蒸发浓缩处理单元与电解氧化处理单元连接，用于除去电解处理后水中的磷酸根离子、铀和硝酸根离子；进一步地，蒸发浓缩处理单元包括依次连接的第一加药反应系统、第二加药反应系统和低温蒸发浓缩系统；第一加药反应系统用于除去电解处理后水中的磷酸根，第二加药反应系统用于除去电解处理后水中的铀，蒸发浓缩系统用于除去电解处理后水中的硝酸铵；更进一步地，蒸发浓缩系统上开设有排水口，排水口通过管路与预处理单元的进料口连接；再进一步地，蒸发浓缩处理单元采用低温蒸发浓缩系统，且低温蒸发浓缩系统的温度不超过70℃。

第一加药反应系统的混合沉淀槽中添加药剂生石灰，从而有效去除电解处理后水中的磷酸根，生石灰的添加量根据在线监测磷酸根的含量而定；第二加药反应系统的混合沉淀槽中添加氨水，得到重铀酸铵沉淀和含有硝酸铵的产水，添加氨水直至在线监测溶液pH值等于7为止；之后回收生成的重铀酸铵沉淀，且回收得到的重铀酸铵可以返回到铀的提纯和转化工艺段进行再利用；将含有硝酸铵的产水进入低温蒸发浓缩系统进行蒸发浓缩结晶，得到硝酸铵和蒸发浓缩后产水，且蒸发浓缩后产水呈中性，可以直接外排，也可以通过管路返回预处理单元的混合系统，用作对原废有机相进行稀释的原料水，进而被循环利用。

处理过程中，将放射性核废有机相首先经过预处理单元进行混合、稀释、加药、搅拌等预处理，再进入湿式催化氧化单元进行废有机相中COD_cr的降解，把大部分有机物催化氧化成无机物或大分子催化氧化成小分子。湿式催化氧化处理完的水再进入电解氧化处理单元进一步深度氧化处理，最终将有机物转变成无机物，即有机相完全转变成无机相(水相)，彻底实现了油变水，因为处理水中含有少量的放射性铀、磷酸根、硝酸根离子等，因此再经过蒸发浓缩处理单元对铀、磷酸根及硝酸根进行回收与再利用。需要注意的是，启动时，因为蒸发浓缩单元无产水返回预处理单元，可以补加一定量的去离子水，当蒸发浓缩有产水时可直接引入蒸发浓缩产水，使得系统连续稳定进液。

实施例二

本实施例提供一种放射性核废有机相的处理系统，如图2所示，包括：废有机相的预处理单元、湿式催化氧化处理单元、电解氧化处理单元和蒸发浓缩处理单元，且预处理单元、湿式催化氧化处理单元、电解氧化处理单元和蒸发浓缩处理单元依次连接。具体地，

预处理单元包括进液系统、搅拌系统、混合系统及加药系统等。进液系统为两个部分进液，一部分为废有机相进液，通过废有机相进液泵1进入混合系统5中；另一部分为蒸发浓缩产水进液，蒸发浓缩产水为稀释剂，两股液相同时进入到混合系统中；由于废有机相属于油相，和水不互溶，因此需要加入乳化剂，乳化剂经乳化剂进液泵2进入混合系统中。经充分混合搅拌，在混合系统(也即混合搅拌釜)中形成均一的稀释后的废有机相。在系统启动初期，由于蒸发浓缩无产水，启动时可以补加一定量的去离子水，当蒸发浓缩有产水时可直接引入蒸发浓缩产水，使得系统连续稳定进液。

湿式催化氧化处理单元包括湿式催化氧化高压进液泵6、预热器7、反应器8、冷凝器9、气液分离器10、空气压缩机3及钢瓶缓冲罐4等。混合后的均一废有机相经过湿式催化氧化高压进液泵(为高压泵)与空气压缩机排出的高压空气一起混合进入到湿式催化氧化单元进行处理。湿式催化氧化反应机理为：在高温、高压及催化剂条件下，使空气中的氧气在气液混合条件下催化生成氧化能力更强的羟基自由基，进而将液相中的有机物氧化成二氧化碳和水，湿式催化氧化处理主要用于高浓度有机物的去除。首先气液混合物经预热器电加热升温后，进入到装有专用催化剂的反应器中，初步对废有机相中COD_cr进行降解，因为降解COD_cr是放热过程，所以反应完的气液混合物携带热量流经预热器给进液加热，多余的热量经冷凝器后被循环冷却水带走，进入厂房管网中。然后，冷却后的气液混合物经过气液分离器分离，因为湿式催化氧化过程是将COD_cr降解为水和二氧化碳；所以，产物气体随过量的空气一起放空，液体进入到缓冲槽11中。其中，所选的湿式催化氧化高压进液泵为往复式或柱塞式形式的升压泵，并具有计量功能；反应器中专用催化剂的原料组分包括载体、活性组分和助剂；催化剂的载体优选锐钛矿型二氧化钛；活性组分优选贵金属，更优选钌和/或铂；助剂优选稀土元素，更优选铈和/或镧；气液分离器的出口采用自动式气动针型阀，材质为不锈钢及以上；预热器为能量回收器，形式为管壳电加热形式，材质为不锈钢及以上。

电解氧化处理单元包括进水系统，排水系统，反应罐13、电极14等。废有机相经过湿式催化氧化处理单元后，其COD_cr已经降解50～85％，大部分有机物已被降解或某些大分子被氧化成小分子。湿式催化氧化产水经过缓冲槽11后，由电解氧化进水泵12直接进入反应罐中进行深度氧化处理，降解其剩余的COD_cr。电极优选金刚石电极，且金刚石电极的材质优选金属铌表面涂掺硼金刚石；电极设备优选正负极极板材质和形式相同，用于通过改变电流实现正负极的瞬间相互自动切换。在电解的过程中通过电流转换器，改变电极的正负极，实现正负极之间转换，可以有效避免电极板长时间运行而结垢和离子沉积。电解氧化作用机理是：在电解过程中利用电极表面产生羟基自由基对废水中的有机物进行降解，最终将有机物氧化成无机物，即水和二氧化碳。电解氧化主要应用于相对较低浓度COD_cr的去除。经过电解氧化处理后的废有机相已经基本降解完全，出水COD_cr达到工业污水排放标准或检测不到。

具体地，由于电极面积所限，废水流经电极表面时，只有部分有机物才能接触到电极，即部分有机物被氧化；因此，必须经过多次循环最终将废水中全部COD_cr降解完。为了使整个工艺系统具有连续性，电解氧化单元设计了三套电解氧化反应罐，每个罐配备一台电极和一台循环泵；如图2所示，反应罐13为并联的第一反应罐13-1、第二反应罐13-2和第三反应罐13-3，第一反应罐13-1配备有第一电极14-1和第一循环泵15-1，第二反应罐13-2配备有第二电极14-2和第二循环泵15-2，第三反应罐13-3配备有第三电极14-3和第三循环泵15-3；正常运行时，一台反应罐进水，一台反应罐进行循环电解，一台反应罐排水，三个反应罐之间通过控制系统实现自动切换，保证总体进出水的连续性。其中，缓冲槽的体积为三个反应罐体积之和。

蒸发浓缩处理单元包括第一混合搅拌沉淀槽17、第二混合搅拌沉淀槽18和低温蒸发浓缩系统19等。经过电解氧化处理完的水经电解氧化出液泵16进入第一混合搅拌沉淀槽，通过在线检测的磷酸根离子添加相应的去除剂生石灰，生石灰的添加量根据在线检测磷酸根的含量而定，磷酸根与去除剂生石灰反应生成磷酸盐沉淀，进而实现了磷酸根的去除，并对生成的磷酸盐进行回收。去除磷酸根后的废水再进入到第二混合搅拌沉淀槽中，并向溶液中添加一定量的碱性溶液，碱性溶液优选氨水，氨水与废水中的硝酸铀酰能相应的重油酸盐沉淀。经过沉淀过滤后，重油酸盐可直接返回到铀的提纯与转化车间去进行，进行铀的有效回收和利用。沉淀后的上清液主要含硝酸根离子和碱性溶液阳离子，因此将上清液进入到低温蒸发浓缩系统其中进行蒸发浓缩结晶，产水为比较洁净的去离子水；一部分外排，一部分返回前端混合搅拌槽中，同时对蒸发浓缩后结晶的硝酸盐进行有效回收。

具体地，低温蒸发浓缩系统包含浓水循环系统、清水循环系统、盐水循环系统、风循环系统、热泵循环等；其中蒸发室、冷凝室材质为玻璃钢，热泵机组选用溴化锂吸收式热泵，蒸发温度最高不超过70℃。低温蒸发浓缩系统的主要原理是利用不同温度条件下饱和湿空气的含水量不同进行蒸发分离的(图3)，其对应的饱和蒸汽分压如图4所示。通过对空气进行加热和冷却，使其在饱和蒸汽压的推动下不断地吸收和释放一定量的水蒸气，进而实现浓盐水蒸发与结晶。同时，为了降低能耗和运行费用，本实用新型还引入了热泵机组，即通过对水蒸气冷凝所放出的潜热进行回收，使其对原浓盐水进行加热，理论上热泵机组是不提供能量，但实际中有能量损失，进而补充极少的能量即可，因此，这可大大降低了能耗，提高了热量的利用率。通过浓水循环系统、清水循环系统、盐水循环系统、风循环系统和热泵循环等，蒸发室和冷凝室等共同相互配合使用进而实现对硝酸铵的回收，而产生的清水可以外排或回到预处理单元再利用。

另外，采用图2所示的放射性核废有机相的处理系统，对放射性核废有机相进行处理，具体设置以下实施例：

实施例三

本实施例提供一种放射性核废有机相的处理方法，废有机相COD_cr约130万左右，包括以下步骤：

S1：首先进入预处理单元，经过进水泵与蒸发浓缩单元产水以一定的比例在混合系统中混合稀释，同时向混合系统中添加一定量的乳化剂，在搅拌的状态下使其完全混合和乳化，形成均一的废有机相。其中，乳化剂的加入量为废有机相质量的2％，搅拌的转速为250rpm，废有机相和水的进液比例为1：40。

S2：将均一的废有机相经过湿式催化氧化高压进液泵与空气压缩机排出的空气一起进入到湿式催化氧化系统中，依次进入预热器、反应器、冷凝器和气液分离器，反应后生成的二氧化碳及氮气等直接排放。产水进入到储存罐中，以备进入下一个处理单元。其中，催化氧化反应的条件具体包括：压力为9MPa，温度为270℃，时间为2h。催化剂的原料组分包括锐钛矿型二氧化钛载体、活性组分钌和助剂铈。

S3：将湿式催化氧化的产水经电解氧化进水泵进入电解氧化处理单元进一步深度处理，目的是去除相应剩余的COD_cr。电解氧化单元由三套并联的电极氧化装置组成，可实现连续式进水和连续式出水，经电解处理完的废有机相COD_cr去除率已经完全符合国家污水排放标准要求。其中，电解氧化条件为恒流条件，且电解电流为1000A；电解时间为4h。

S4：电解处理完的水因为含有少量的磷酸根离子、铀及硝酸根离子。第一步向第一混合搅拌沉淀槽中添加生石灰，去除磷酸根，对生成的磷酸钙进行回收；第二步再通过向第二混合搅拌沉淀槽中添加氨水，直至pH值为中性，回收水相中的铀，生成的重铀酸铵沉淀返回到铀的提纯和转化工艺段，进行回收再利用；第三步将含有硝酸铵的产水经泵进入低温蒸发浓缩系统中进行蒸发浓缩结晶，回收硝酸铵。产水呈中性，一部分外排，另一部分返回到预处理单元的混合系统中对原废有机相进行稀释而被循环利用。

实施例四

本实施例提供一种放射性核废有机相的处理方法，废有机相COD_cr约130万左右，包括以下步骤：

S1：首先进入预处理单元，经过进水泵与蒸发浓缩单元产水以一定的比例在混合罐中混合稀释，同时向混合罐中添加一定量的乳化剂，在搅拌的状态下使其完全混合和乳化，形成均一的废有机相。其中，乳化剂的加入量为废有机相质量的2％，搅拌的转速为250rpm，废有机相和水的进液比例为1：40。

S2：将均一的废有机相经过湿式催化氧化高压进液泵与空气压缩机排出的空气一起进入到湿式催化氧化系统中，依次进入预热器、反应器、冷凝器和气液分离器，反应后生成的二氧化碳及氮气等直接排放。产水进入到储存罐中，以备进入下一个处理单元。其中，催化氧化反应的条件具体包括：压力为7MPa，温度为250℃，时间为2h。催化剂的原料组分包括锐钛矿型二氧化钛载体、活性组分钌和助剂铈。

S3：将湿式催化氧化的产水经电解氧化进水泵进入电解氧化处理单元进一步深度处理，目的是去除相应剩余的COD_cr。电解氧化单元由三套并联的电极氧化装置组成，可实现连续式进水和连续式出水，经电解处理完的废有机相COD_cr去除率已经完全符合国家污水排放标准要求。其中，电解氧化条件为恒流条件，且电解电流为100A；电解时间为1h。

S4：电解处理完的水因为含有少量的磷酸根离子、铀及硝酸根离子。第一步向第一混合搅拌沉淀槽中添加生石灰，去除磷酸根，对生成的磷酸钙进行回收；第二步再通过向第二混合搅拌沉淀槽中添加氨水，直至pH值为中性，回收水相中的铀，生成的重铀酸铵沉淀返回到铀的提纯和转化工艺段，进行回收再利用；第三步将含有硝酸铵的产水经泵进入低温蒸发浓缩系统中进行蒸发浓缩结晶，回收硝酸铵。产水呈中性，一部分外排，另一部分返回到预处理单元的混合系统中对原废有机相进行稀释而被循环利用。

进一步地，针对实施例三和实施例四，监控处理系统不同位点的指标数据(各位点位置参见图2)，具体如表1和表2所示，由此监控COD_cr和铀含量。

表1 实施例三中不同位点的指标数据

表2 实施例四中不同位点的指标数据

从表格数据可以看出：经过本实用新型的处理系统，废有机相的处理过程能耗较低且处理彻底，成功实现了油相变为水相，同时在处理过程中不产生二次污染，达到铀的回收与再利用。

本实用新型提供的放射性核废有机相的处理系统具有设备化程度高、各段技术成熟、能耗低且对废有机相的处理彻底等优点，能够成功实现油相变水相；与此同时，本实用新型处理过程中不产生二次污染，且能实现铀的回收与再利用，有效解决了核行业多年以来未解决的技术难题以及因废有机相长期储存所带来的安全隐患。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种放射性核废有机相的处理系统，其特征在于，包括：预处理单元、湿式催化氧化处理单元和电解氧化处理单元；

其中，所述预处理单元、所述湿式催化氧化处理单元和所述电解氧化处理单元依次连接；所述预处理单元用于稀释废有机相，得到均一废有机相；所述湿式催化氧化处理单元用于使所述均一废有机相发生氧化反应，以初步降解废有机相中的COD_cr，得到催化氧化废水；所述电解氧化处理单元用于进一步除去所述催化氧化废水中的COD_cr。

2.根据权利要求1所述的放射性核废有机相的处理系统，其特征在于：

所述处理系统还包括蒸发浓缩处理单元；

所述蒸发浓缩处理单元与所述电解氧化处理单元连接，用于除去电解处理后水中的磷酸根离子、铀和硝酸根离子。

3.根据权利要求1所述的放射性核废有机相的处理系统，其特征在于：

所述预处理单元包括进液系统、混合系统和加药系统；所述混合系统分别与所述进液系统和所述加药系统连接，且所述加药系统用于放置乳化剂。

4.根据权利要求1所述的放射性核废有机相的处理系统，其特征在于：

所述湿式催化氧化处理单元包括依次连接的预热器、反应器、冷凝器和气液分离器；

其中，所述预热器用于预热所述均一废有机相；所述反应器用于使预热后的均一废有机相发生催化氧化反应；所述气液分离器用于分离催化氧化反应产物，得到催化氧化废水和气相产物。

5.根据权利要求4所述的放射性核废有机相的处理系统，其特征在于：

所述预热器为能量回收器，形式为管壳电加热式；所述气液分离器的出口采用自动式气动针型阀。

6.根据权利要求1所述的放射性核废有机相的处理系统，其特征在于：

所述电解氧化处理单元包括电极设备和反应罐；其中，电极选用金刚石电极，且所述金刚石电极的材质为金属铌表面涂掺硼金刚石。

7.根据权利要求6所述的放射性核废有机相的处理系统，其特征在于：

所述电极设备的正负极极板材质和形式相同，用于通过改变电流实现正负极的瞬间相互自动切换。

8.根据权利要求6所述的放射性核废有机相的处理系统，其特征在于：

所述反应罐为三个并联的反应罐；具体地，反应罐为并联的第一反应罐、第二反应罐和第三反应罐，且第一反应罐用于进水，第二反应罐用于进行循环电解，第三反应罐用于罐排水。

9.根据权利要求2所述的放射性核废有机相的处理系统，其特征在于：

所述蒸发浓缩处理单元包括依次连接的第一加药反应系统、第二加药反应系统和蒸发浓缩系统；所述第一加药反应系统用于除去电解处理后水中的磷酸根，所述第二加药反应系统用于除去电解处理后水中的铀，所述蒸发浓缩系统用于除去电解处理后水中的硝酸铵。

10.根据权利要求9所述的放射性核废有机相的处理系统，其特征在于：

所述蒸发浓缩系统上开设有排水口，所述排水口通过管路与所述预处理单元的进液系统连接。