CN212181940U - 一种高盐含量放射性废水的处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种高盐含量放射性废水的处理装置，包括依次连通的预过滤器、初级反渗透系统、浓水反渗透系统、清水反渗透系统和离子交换装置。本实用新型提供的高盐含量放射性废水的处理装置可用于高盐含量放射性废水的预处理或应急处理。
Description
技术领域
本实用新型涉及放射性废水处理领域，具体涉及一种高盐含量放射性废水的处理装置。
背景技术
2011年日本9级特大地震加上超设计基准的海啸引起福岛核电事故，其1号机组堆芯熔毁比例为55％，2号机组堆芯熔毁比例为35％，3号机组堆芯熔毁比例为30％，产生的放射性废水和海水混合使废水中Na+、 Mg2+、Cl-等离子浓度升高，形成了高盐含量的放射性废水。由于传统的树脂吸附处理法在废水含盐量较高时，树脂会吸附废水中的其他高浓度金属离子，使树脂吸附效率降低，处理效果较差。为了减轻对海洋环境的污染，对于此类废水的处理也成为了应对事故的关键环节。
我国的核电站主要分布在沿海地区，利用海洋巨大的冷却能力对反应堆进行冷却。一旦发生超设计基准的严重事故，海水极有可能混入冷却剂中成为冷却堆芯的应急措施，从而产生高盐含量的放射性废水。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种高盐含量放射性废水的处理装置，可用于上述高盐含量放射性废水的预处理或应急处理，从而达到缓解事故后果的作用。
本实用新型提供一种高盐含量放射性废水的处理装置，包括依次连通的预过滤器、初级反渗透系统、浓水反渗透系统、清水反渗透系统和离子交换系统。
进一步地，所述预过滤器可采用袋式过滤器、多介质过滤器等，用于去除废水中的较大颗粒和胶体物质，保证后续系统的稳定运行。过滤器的过滤精度0～50μm。
进一步地，初级反渗透系统用于将废水初步浓缩。所述初级反渗透系统选用常规的低压反渗透膜元件或苦咸水膜元件作为反渗透系统的膜组件。初级反渗透系统产生的浓水进入浓水反渗透系统进一步浓缩。初级反渗透系统产生的清水进入清水反渗透系统进一步净化。
进一步地，浓水反渗透系统对初级反渗透系统产生的浓水进一步浓缩。所述浓水反渗透系统选用常规的苦咸水膜元件或海水淡化膜元件作为反渗透系统的膜组件。浓水反渗透系统产生的高盐浓度废水被收集储存或进入后续工艺系统处理。浓水反渗透系统产生的清水与初级反渗透系统产生的清水合流后进入清水反渗透系统再次净化。
进一步地，清水反渗透系统用于对初级反渗透系统和浓水反渗透系统产生的清水进一步净化。所述清水反渗透系统选用常规的低压膜元件或苦咸水膜元件作为反渗透系统的膜组件。清水反渗透系统产生的浓水返回初级反渗透系统循环处理，产生的清水进入离子交换装置对核素深度净化。
进一步地，离子交换装置用于对清水反渗透产生的清水中的核素进行深度净化处理。所述离子交换装置内装有对核素离子具有高选择性的有机高分子离子交换树脂，离子交换树脂可以有效地吸附清水中低浓度的核素离子，进一步将降低清水中核素离子浓度。
进一步地，所述初级反渗透系统、浓水反渗透系统和清水反渗透系统内部设有浓水回流管路，且回流管路安装有流量变送器和控制器，以控制浓水回流比。
进一步地，所述处理装置中的第二管路(101)、第三管路(202)、第四管路(201)上设有中间水罐和一个或多个串联的升压泵，以保证系统的联系运行。
利用本发明的处理装置，通过以下方式实现高盐含量放射性废水的处理：废水经过第一管路(100)进入到预过滤器(1)内进行过滤，然后经过第二管路(101)进入到初级反渗透系统(2)内进行初步浓缩，废水被分离为浓水和清水两部分，其中浓水部分经过第三管路(202)进入浓水反渗透系统(3)，清水部分经过第四管路(201)进入到清水反渗透系统。在浓水反渗透系统(3) 内，来自初级反渗透系统(2)的浓水被浓水反渗透系统(3)分离为高盐浓度废水和清水两部分，其中高盐浓度废水经过第五管路(302)排入后续的处理系统内，浓水反渗透系统(3)产出的清水经过第六管路(301)与来自第四管路 (201)的清水汇合并且进入到清水反渗透系统(4)内。在清水反渗透系统(4) 内，来自初级反渗透系统(2)和浓水反渗透系统(3)的清水再次被分离为浓水和清水两部分，其中浓水经过第七管路(402)与第二管路(101)的废水混合回流至初级反渗透系统(2)内，清水经过第八管路(401)进入到离子交换系统(5) 内。在离子交换系统(5)内，来自清水反渗透系统(4)的清水中低浓度的放射性核素被树脂吸附后实现深度净化，净化达标的产水经过第九管路(501) 排放。
本实用新型的有益效果：本实用新型提供的一种高盐含量放射性废水的处理装置，可用于上述高盐含量放射性废水的预处理或应急处理，从而达到缓解事故后果的作用。本实用新型的一种高盐含量放射性废水的处理装置，系统原理简单、工艺成熟、易于实现、效率高。
附图说明
图1示出了本实用新型中高盐含量放射性废水的处理装置的示意图。
1-预过滤器，2-初级反渗透系统，3-浓水反渗透系统，4-清水反渗透系统，5-离子交换系统
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
如图1所示，高盐含量放射性废水的处理装置包括：预过滤器(1)、初级反渗透系统(2)、浓水反渗透系统(3)、清水反渗透系统(4)和离子交换装置(5)。
废水经过第一管路(100)进入到预过滤器(1)内进行过滤，然后经过第二管路(101)进入到初级反渗透系统(2)内进行初步浓缩，废水被分离为浓水和清水两部分，其中浓水部分经过第三管路(202)进入浓水反渗透系统(3)，清水部分经过第四管路(201)进入到清水反渗透系统。在浓水反渗透系统(3) 内，来自初级反渗透系统(2)的浓水被浓水反渗透系统(3)分离为高盐浓度废水和清水两部分，其中高盐浓度废水经过第五管路(302)排入后续的处理系统内，浓水反渗透系统(3)产出的清水经过第六管路(301)与来自第四管路(201)的清水汇合并且进入到清水反渗透系统(4)内。在清水反渗透系统(4) 内，来自初级反渗透系统(2)和浓水反渗透系统(3)的清水再次被分离为浓水和清水两部分，其中浓水经过第七管路(402)与第二管路(101)的废水混合回流至初级反渗透系统(2)内，清水经过第八管路(401)进入到离子交换系统(5) 内。在离子交换系统(5)内，来自清水反渗透系统(4)的清水中低浓度的放射性核素被树脂吸附后实现深度净化，净化达标的产水经过第九管路(501) 排放。
某模拟放射性废水，总溶解性固体(TDS)为7000mg/L，核素浓度 300mg/L，采用本实用新型装置处理，具体实施过程为：预过滤器采用PP 棉滤芯管式过滤器，过滤压力0.2～0.5Mpa；初级反渗透采用苦咸水膜元件，操作压力1.0～3.0Mpa；浓水反渗透采用海水淡化膜元件，操作压力2.5～6.0Mpa；清水反渗透采用低压膜元件，操作压力1.0～2.5Mpa；离子交换装置采用阳床-阴床-混床三级离子交换，停留时间5～15min；处理后，其产水的总溶解性固体(TDS)浓度为5mg/L，核素浓度为0.03mg/L，核素去除效率达到了99.99％。
Claims (4)
1.一种高盐含量放射性废水的处理装置，包括依次连通的预过滤器、初级反渗透系统、浓水反渗透系统、清水反渗透系统和离子交换装置，
其中所述预过滤器用于去除废水中的较大颗粒和胶体物质，保证后续系统的稳定运行，
其中所述初级反渗透系统用于将废水初步浓缩，并且其中所述初级反渗透系统产生的浓水进入所述浓水反渗透系统进一步浓缩，所述初级反渗透系统产生的清水进入所述清水反渗透系统进一步净化，
其中所述浓水反渗透系统用于对所述初级反渗透系统产生的浓水进一步浓缩，并且其中所述浓水反渗透系统产生的高盐浓度废水被收集储存或进入后续工艺系统处理，所述浓水反渗透系统产生的清水与所述初级反渗透系统产生的清水合流后进入所述清水反渗透系统再次净化，
其中所述清水反渗透系统用于对所述初级反渗透系统和所述浓水反渗透系统产生的清水进一步净化，并且其中所述清水反渗透系统产生的浓水返回所述初级反渗透系统循环处理，所述清水反渗透系统产生的清水进入所述离子交换装置对核素深度净化，
其中所述离子交换装置用于对所述清水反渗透产生的清水中的核素进行深度净化处理。
2.根据权利要求1所述的处理装置，其中所述预过滤器的过滤精度不低于0～50μm。
3.根据权利要求1所述的处理装置，其中所述初级反渗透系统、浓水反渗透系统和清水反渗透系统内部设有浓水回流管路，且回流管路安装有流量变送器和控制器，以控制浓水回流比。
4.根据权利要求1所述的处理装置，其中所述处理装置中的第二管路(101)、第三管路(202)、第四管路(201)上设有中间水罐和一个或多个串联的升压泵，以保证系统的联系运行。
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|---|---|---|---|---|
| CN110379532A (zh) * | 2018-04-13 | 2019-10-25 | 清华大学 | 放射性废液处理方法及装置 |
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