CN211507146U - 采用吸附材料进行核电站放射性废液处理的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于核电站放射性废液技术领域，具体公开一种采用吸附材料进行核电站放射性废液处理的方法及其系统，该系统的第一KPF废液箱、第二KPF废液箱并联，并联的KPF废液箱与并联的第一KPF废液箱、第二KPF废液箱串联，并联的废液箱与第一净化床、第二净化床串联，第二净化床的出口与第一KPF废液箱、第二KPF废液箱的入口之间还设有串联的隔离阀和循环阀；该方法包括收集放射性废液，将收集到的放射性废液进行升压，对上述升压后的放射性废液进行净化，判断净化后的放射性废液是否达标，如果不达标继续进行收集、升压、净化，直到达标。本实用新型能够降低核电站放射性废液的蒸馏负荷，减少蒸残废物。

Description

采用吸附材料进行核电站放射性废液处理的系统

技术领域

本实用新型属于核电站放射性废液技术领域，具体涉及一种采用吸附材料进行核电站放射性废液处理的方法及其系统。

背景技术

核电站服役期间，会产生大量的放射性液体。依据系统运行工况，可以将电站的放射性液体分为可回收利用放射性液体和不可回收利用放射性液体。

可回收的放射性液体通过蒸馏、净化等操作，重新回到一回路系统作为冷却剂，不可回收放射性废液则通过一系列净化措施处理，达到国家允许可排放水平后，排入外环境中。

目前核电站普遍的净化措施是使用离子交换树脂和蒸馏的方式对放射性液体进行处理。这些措施优点是净化效率高，能较好的祛除废液中的放射性物质使流出物达到国家排放标准。但这些工艺方案也存在固有的缺点，主要表现为以下几条：

1)放射性固体废物产生两大。这些放射性固体废物包括蒸残液固化而产生的放射性废物、功能耗尽更换的离子交换树脂、非放废物因净化而变成的放射性废物。

2能耗高。蒸馏装置运行需要消耗大量的蒸汽或电能。

因这些措施的固有缺点，已成为制约核电行业发展的瓶颈之一，主要为放射性废物的处理问题，处理这些放射性固体废物不仅经济成本高(行业普遍成本约每立方100万)。而且还需占用土地和远离人口稠密地区，我们国家本来就人多地少，当今人们更是关注健康、关注环境，这些放射性废物如何处理？在哪儿处理？又成了一个社会性难题(某地曾发生过因建核废料后处理厂而导致的群体性事件)。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种采用吸附材料进行核电站放射性废液处理的方法及其系统，该方法及系统能够降低核电站放射性废液的蒸馏负荷，减少蒸残废物。

实现本实用新型目的的技术方案：一种采用吸附材料进行核电站放射性废液处理的系统，该系统包括第一KPF废液箱、第二KPF废液箱、第一增压泵、第二增压泵、第一净化床和第二净化床，第一KPF废液箱、第二KPF废液箱并联，并联的第一KPF废液箱、第二KPF废液箱与并联的第一KPF废液箱、第二KPF废液箱串联，并联的第一KPF废液箱、第二KPF废液箱与第一净化床、第二净化床串联。

所述的第一KPF废液箱、第二KPF废液箱的入口与放射性废液出口管连通，第一KPF废液箱的出口、第二KPF废液箱的出口与第一增压泵、第二增压泵的入口连通，第一增压泵的出口、第二增压泵的出口均与第一净化床的入口连通，第二净化床的出口与净化排放管连通。

所述的第二净化床的出口与第一KPF废液箱、第二KPF废液箱的入口之间还设有串联的隔离阀和循环阀。

所述的第二净化床的出口与循环阀的一端连通，循环阀的另一端与隔离阀的一端连通，隔离阀的另一端与第一KPF废液箱的入口、第二KPF废液箱的入口、放射性废液出口管均连通。

本实用新型的有益技术效果在于：(1)降低蒸馏负荷，减少蒸残废物。本能够降有效的缓解了蒸馏系统的蒸馏负担，而且可极大的减少因处理蒸残液而产生的固体放射性废物。(2)提高净化系统放射性物质祛除效率。无机离子选择性吸附剂可以有效的去除放射性废液中的腐蚀活化产物，如Cs铯、Co钴等，同时降低了固体废物的产生以及放射性废液的整体剂量率。(3)使用寿命长，净化系统装填无机离子选择性吸附剂，无机离子选择性吸附剂较有传统机树脂具有耐辐射、使用寿命长的优点。(4)降低因净化材料报废而产生的固体废物。由于采用了无机离子选择性吸附剂，减少了净化材料的更换消耗量，从而减少了因更换净化材料而产生放射性固体废物。

附图说明

图1为本实用新型所提供的一种采用吸附材料进行核电站放射性废液处理的系统的示意图。

图中：KPF40BB001为第一KPF废液箱，KPF40BB002为第二KPF废液箱，KPF60AT001为第一净化床，KPF60AT002为第二净化床，KPF40AP001为第一增压泵，KPF40AP002为第二增压泵，K1为隔离阀，K2为循环阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型所提供的一种采用吸附材料进行核电站放射性废液处理的方法及其系统作进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型所提供的一种采用吸附材料进行核电站放射性废液处理的系统，该系统包括第一KPF废液箱KPF40BB001、第二KPF废液箱KPF40BB002、第一增压泵KPF40AP001、第二增压泵KPF40AP002、第一净化床KPF60AT001、第二净化床KPF60AT002、隔离阀K1、循环阀K2。第一KPF废液箱KPF40BB001与第二KPF废液箱KPF40BB002并联，第一KPF废液箱KPF40BB001的入口、第二KPF废液箱KPF40BB002的入口均通过管路与放射性废液出口管连通。第一增压泵KPF40AP001与第二增压泵KPF40AP002并联，第一KPF废液箱KPF40BB001的出口、第二KPF废液箱KPF40BB002的出口均通过管路与第一增压泵KPF40AP001的入口、第二增压泵KPF40AP002的入口连通。第一净化床KPF60AT001与第二净化床KPF60AT002串联，第一增压泵KPF40AP001的出口、第二增压泵KPF40AP002的出口均通过管路与第一净化床KPF60AT001的入口连通，第一净化床KPF60AT001的出口通过管路与第二净化床KPF60AT002的入口连通。隔离阀K1与循环阀K2串联，第二净化床KPF60AT002的出口通过管路分别与净化排放管连通、循环阀K2的一端连通，循环阀K2的另一端通过管路与隔离阀K1的一端连通，隔离阀K1的另一端通过管路分别与第一KPF废液箱KPF40BB001的入口、第二KPF废液箱KPF40BB002的入口、放射性废液出口管连通。

如图1所示，本实用新型所提供的一种采用吸附材料进行核电站放射性废液处理的方法，该方法包括以下步骤：

步骤(1)收集放射性废液

关闭隔离阀K1、循环阀K2，启动第一增压泵KPF40AP001、第二增压泵KPF40AP002。放射性废液通过管路进行第一KPF废液箱KPF40BB001、第二KPF废液箱KPF40BB002，第一KPF废液箱KPF40BB001、第二KPF废液箱KPF40BB002完成放射性废液的收集。

第一KPF废液箱KPF40BB001、第二KPF废液箱KPF40BB002水箱的容积为86m³。

步骤(2)将上述步骤(1)中收集到的放射性废液进行升压

上述步骤(1)中第一KPF废液箱KPF40BB001、第二KPF废液箱KPF40BB002收集到的放射性废液进入第一增压泵KPF40AP001、第二增压泵KPF40AP002后，在第一增压泵KPF40AP001、第二增压泵KPF40AP002的作用下升压。

第一增压泵KPF40AP001、第二增压泵KPF40AP002的流量为8m³/h，压头为20-50mH₂O。

步骤(3)对上述步骤(2)中升压后的放射性废液进行净化

上述步骤(2)中升压后的放射性废液依次进入第一净化床KPF60AT001、第二净化床KPF60AT002进行净化。

第一净化床KPF60AT001、第二净化床KPF60AT002中装载无机离子选择性吸附剂。

第一净化床KPF60AT001、第二净化床KPF60AT002的运行参数如下：运行压力：0.6-1.0Mpa；温度:55-90度；填料高度：100mm；填料体积：1.2m³；过滤器材质：不锈钢。

无机离子选择性吸附剂法性能参数如下：抗辐射性不低于100兆戈瑞；工作温度不超过100℃；装料高度1米时的工作溶液线性过滤速度为5-50米/小时；完好性保持期限不低于3年；吸附剂在辐射场的强度性能完好性保持30年。

步骤(4)判断上述步骤(3)中净化后的放射性废液是否达标，如果达标则排出到外环境；如果不达标则继续执行步骤(1)～(3)对放射性废液进行收集、升压、净化，直到放射性废液净化达标，达标后则排出到外环境。

对上述步骤(3)中第二净化床KPF60AT002净化后的放射性废液进行在线分析和离线取样分析，若净化后的放射性废液达标后排出到外环境；若净化后的放射性废液未达标，则打开隔离阀K1、循环阀K2，继续执行步骤(1)～(3)对放射性废液进行收集、升压、净化，直到放射性废液净化达标，达标后则排出到外环境。

在线分析净化后的放射性废液的方法如下：出口管线安装在线伽玛谱仪(γ)，通过实时不间断的进行总伽玛(γ)监测分析，在线显示总伽玛(γ)小于200Bq/L时，即表示净化合格可满足排放要求，为确保分析结果的准确性，需再次安排手工取样分析。

离线取样分析放射性废液的方法如下：运用人工取样，然后运用核素分析仪表对样品进行分析，分析样品中放射性核素和总伽玛(γ)。

当总伽玛(γ)小于200Bq/L时，放射性废液则达标。

总伽玛(γ)小于200Bq/L(远低于国家标准，国标排放标准为1000Bq/L)。

经过一段时间的运行跟踪，效果良好(相关数据请见下表)，完全满足项目的设计要求。核电机组放射性废液净化系统运行期间数据跟踪(下表1)。

表1

从上表1可以看出，新型吸附剂对Cs、Co等腐蚀活化产物具有良好的净化能力。经过计算综合分析机组废液处理系统的运行成本，年均可减少蒸馏废水1000立方米，减少废液处理系统的蒸残液10立方，减少固化废物20-30立方米，降低总固体废物约50％，年直接经济效益9700-14700万元。

上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。本实用新型中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。

Claims (4)

1.一种采用吸附材料进行核电站放射性废液处理的系统，其特征在于：该系统包括第一KPF废液箱(KPF40BB001)、第二KPF废液箱(KPF40BB002)、第一增压泵(KPF40AP001)、第二增压泵(KPF40AP002)、第一净化床(KPF60AT001)和第二净化床(KPF60AT002)，第一KPF废液箱(KPF40BB001)、第二KPF废液箱(KPF40BB002)并联，并联的第一KPF废液箱(KPF40BB001)、第二KPF废液箱(KPF40BB002)与并联的第一KPF废液箱(KPF40BB001)、第二KPF废液箱(KPF40BB002)串联，并联的第一KPF废液箱(KPF40BB001)、第二KPF废液箱(KPF40BB002)与第一净化床(KPF60AT001)、第二净化床(KPF60AT002)串联。

2.根据权利要求1所述的一种采用吸附材料进行核电站放射性废液处理的系统，其特征在于：所述的第一KPF废液箱(KPF40BB001)、第二KPF废液箱(KPF40BB002)的入口与放射性废液出口管连通，第一KPF废液箱(KPF40BB001)的出口、第二KPF废液箱(KPF40BB002)的出口与第一增压泵(KPF40AP001)、第二增压泵(KPF40AP002)的入口连通，第一增压泵(KPF40AP001)的出口、第二增压泵(KPF40AP002)的出口均与第一净化床(KPF60AT001)的入口连通，第二净化床(KPF60AT002)的出口与净化排放管连通。

3.根据权利要求1所述的一种采用吸附材料进行核电站放射性废液处理的系统，其特征在于：所述的第二净化床(KPF60AT002)的出口与第一KPF废液箱(KPF40BB001)、第二KPF废液箱(KPF40BB002)的入口之间还设有串联的隔离阀(K1)和循环阀(K2)。

4.根据权利要求3所述的一种采用吸附材料进行核电站放射性废液处理的系统，其特征在于：所述的第二净化床(KPF60AT002)的出口与循环阀(K2)的一端连通，循环阀(K2)的另一端与隔离阀(K1)的一端连通，隔离阀(K1)的另一端与第一KPF废液箱(KPF40BB001)的入口、第二KPF废液箱(KPF40BB002)的入口、放射性废液出口管均连通。

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