CS227128B1 - Způsob zpracování radioaktivních odpadních vod jaderných elektráren WER a zařízeni k prováděni tohoto způsobu - Google Patents

Způsob zpracování radioaktivních odpadních vod jaderných elektráren WER a zařízeni k prováděni tohoto způsobu Download PDF

Info

Publication number
CS227128B1
CS227128B1 CS309782A CS309782A CS227128B1 CS 227128 B1 CS227128 B1 CS 227128B1 CS 309782 A CS309782 A CS 309782A CS 309782 A CS309782 A CS 309782A CS 227128 B1 CS227128 B1 CS 227128B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
mother liquor
boric acid
radioactive
cementation
centrifuge
Prior art date
Application number
CS309782A
Other languages
English (en)
Inventor
Josef Ing Csc Kortus
Vladimir Ing Csc Klicka
Original Assignee
Josef Ing Csc Kortus
Vladimir Ing Csc Klicka
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Josef Ing Csc Kortus, Vladimir Ing Csc Klicka filed Critical Josef Ing Csc Kortus
Priority to CS309782A priority Critical patent/CS227128B1/cs
Publication of CS227128B1 publication Critical patent/CS227128B1/cs

Links

Landscapes

  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)

Description

Vynález se týká způsobu zpracování radioaktivních odpadních vod jaderných elektráren WER a zařízení k provádění tohoto způsobu.
Při provozu jaderných elektráren typu WER vzniká velké množství odpadních vod, které musí být účinně zbaveny všech znečišťujících látek, zvláště pak radioaktivních zářičů. Tohoto cíle se dosahuje zpravidla odpařováním, čisté oddestilovaná voda se obvykle vrací k opětovnému využití k dekontaminačním i jiným účelům v provozech jaderné elektrárny. V koncentrátu získaném odpařováním jsou kumulovány prakticky veškeré látky suspendované a rozpuštěné, které je nutno v dalších operacích zcela odvodnit, zpevnit a jako radioaktivní koncentrovaný odpad natrvalo bezpečně uložit.
Jestliže provoz elektrárny je zahájen před dořešením koncových operací likvidačního procesu, nezbývá než shromažáovat odpadní vody předhuštěné na koncentraci jen okolo 100 g/^ všech solí, nemé-li nastat vylučování pevné fáze. K tomu účelu musí být elektrárna vybavena velikými nerezovými nádržemi. Teprve po dokončení vývoje a realizaci celé technologické linky může být koncentrát odpařen až do sucha, zpevněn a uložen.
Iwakrosložky rozpuštěných látek odpadních vod či koncentrátů tvoří především soli kyseliny borité a dusičné, mikrosložky,
- 3 227 128 korozívni a štěpné produkty jaderných reakcí, hlavně kobalt 60, cesium 137 aj.
Uvedený známý způsob zpracování odpadních vod jaderných elektráren WER je zatížen velikým množstvím předhuštěných odpadních vod i koncových koncentrátů. Z toho důvodu jsou pořizovací a provozní náklady velmi vysoké.
Největší nákladové položky představují několik set m^ velké nádrže z drahé nerez oceli, objemu zpracovávaných koncentrátů přiměřená množství zpevňovacich přídavných látek, výkonná strojní zařízení, rozměrné manipulační a přepravní prostředky, prostorná úložiště zpevnělých radioaktivních odpadů a přiměřeně vysoké náklady na trvalé obhospodařování těchto úložišť.
Pokusy o zmenšení objemu koncových koncentrátů odpadních vod zvýšením stupně zahuštění vedly k vylučování solí kyseliny borité v obvyklé vícevodé krystalické formě. Takové opatření nebylo možno tedy uplatnit, protože by působilo zarůstání nádrží pevnou fází. Pozdější přečerpávání obsahu nádrží, zejména ztuhlého podílu, by se stalo problematické, a i kdyby se podařilo, vznikly by provozní obtíže, zejména v koncových operacích zpracovatelské linky.
Výše uvedené nedostatky se řeší zpracováním radioaktivních odpadních vod jaderných elektráren WER podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se mechanických nečistot zbavené radioaktivní odpadní vody odpařováním zahušťují na koncentraci solí nad 100 g/i, poté se ochlazují na teplotu pod 40 °C a po vykrystalování solí kyseliny borité nebo/a solí podvojných či
- 4 227 128 vícesložkových se tyto od matečného roztoku oddělují filtrací hromadně nebo frakcionovaně a opětovně jako druhotné suroviny využívají buč přímo, nebo se na ně působí kyselinou sírovou či chlorovodíkovou za vzniku roztoku konverzní soli a kyseliny borité, který se odpařováním zahušluje a poté ochlazuje na teplotu pod 35 °C až do provozně kvantitativního vykrystalování kyseliny borité, jež se od matečného roztoku jako druhotná surovina odděluje filtrací, a veškeré ve zpracovávaných radioaktivních odpadních vodách obsažené radioaktivní zářiče ae kumulují v objemově minimalizovaných matečných roztocích, které ae čerpají do skladových nádrží nebo/a vedou přímo ke koncové bitumenaci či cementaci.
Podstata zařízení k provádění způsobu dle vynálezu spočívá v tom, že sestává z krystalizační odparky, opatřené ve své horní části potrubím pro odvod odpařené vodní páry do kondenzátoru a potrubním vývodem zahuštěného roztoku do chladicího krystalizátoru, propojeného potrubím pro dopravu krystalické suspenze se zahušťovačem, jež je svou spodní částí připojen k níže umístěné odstředivce, spojené potrubím pro odvod matečného roztoku se souborem bitumenace1 či cementace, přičemž zahušíovač nebo/a odstředivka jsou pro zpětný tok matečného roztoku spojeny potrubím s krystalizační odparkou nebo/a s chladicím krystalizátorem, přičemž pro případnou dopravu krystalické soli ke konverzi solí kyseliny borité je odstředivka spojena potrubím s reaktorem, propojeným potrubím s krystalizátorem opatřeným vývodem získané krystalické suspenze do separátoru, určeným k rozdělení krystalické suspenze na krystalickou kyselinu boritou a matečný roztok.
- 5 227 128
Na připojených výkresech jsou znázorněny dva příklady zařízení pro zpracování radioaktivních odpadních vod jaderných elektráren WER podle vynálezu.
Zařízení znázorněné na obr. 1 sestává z filtru i, spojeného potrubím s krystalizační odparkou 2, jež je ve své horní části spojena potrubím s kondenzátorem % a ve střední části s chladicím krystalizátorem 4, opatřeným nástřikovým čerpadlem 8 a čerpadlem k dopravě krystalické suspenze do zahušlovače 6 připojeného k odstředivce 2· Pro zpětný tok matečného roztoku je zahušlovač 6 spojen potrubím s chladicím krystalizátorem který je opatřen kondenzátorem £ a vývěvou 10 pro adiabatické chlazení. Odstředivka 2 ΰθ potrubním vývodem matečného roztoku spojena jednak se souboremynitumenace či cementace^ jednak s krystalizační odparkou 2 nebo/a s chladicím krystalizátorem 4 a dále spojena potrubím pro dopravu krystalické soli ke konverzi soli kyseliny borité s reaktorem
11. který je spojen potrubím s krystalizátorem 22, opatřeným vývodem získané krystalické suspenze do separátoru 13, spojeného potrubím pro odvod matečného roztoku se souborem bitumenace či cementace ii·
Zařízení znázorněné na obr. 2 sestává z filtru χ spojeného s krystalizační odparkou 2, jež je ve své horní části spojena potrubím s kondenzátorem χ a ve střední části s chladicím krystalizátorem opatřeným čerpadlem k dopravě krystalické suspenze do zahušlovače 6 připojeného k odstředivce 2· ^r° zpětný tok matečného roztoku jsou potrubím propojeny zahušťovač 6 s chladicím krystalizátorem £ a odstředivka 2 3 krystali
- 6 227 128 začni odparkou 2. Pro tok matečného roztoku k likvidaci je odstředivka 2 spojena potrubím se souborem bitumenace či cementace li·
Přiklad 1
Na zařízení znázorněném na obr. 1 je třeba zpracovat za rok 600 nr radioaktivních odpadních vod, předhuštěných ve stávajícím souboru zařízení jaderné elektrárny na koncentraci 207 g/| všech solí. To v hmotovém vyjádření představuje 720 t předhuštěných předmětných vod, obsahujících celkem 124,2 t solí o složení:
tetraboritan sodný ^β2Β4θ7 • · · 33,6 t
šíavelan sodný Na2G2°4 • · · 8,4 t
dusičnan sodný NaNO^ • · · 66,0 t
uhličitan sodný Na2CO3 • · · 7,2 t
hydroxid sodný NaOH • · · celkem 9,0 124,2 t t
voda h2o • · · 595,8 t
Tyto předhuštěné vody se nejprve k odstranění mechanických nečistot filtrují na filtru i a pak se zavádějí do krystalizační odparky 2, Me se odpařováním zahušlují až na mez nasycení čili do počátku vysolování krystalické fáze. Poté se nasycený roztok přepustí nebo přečerpá čerpadlem 8 do chladicího krystalizátoru kde se adiabaticky ochladí na teplotu 20 až 10 °C, přičemž z něho vykrystaluje radioaktivity prostý borax. Vzniklá krystalická suspenze se čerpadlem 2 dopravuje i
- 7 227 128 do zahušťovače 6, v němž se obsah pevné fáze v suspenzi zvýší na 50 až 80 % hm. k zajištění účinné separace na dalším zařízení. Matečný roztok ze zahušťovače 6 se vrací do chladicího krystalizátoru £ a zahuštěná suspenze se na odstředivce 2 úělí za promývání krystalů vodou na borax k dalšímu zpracování a matečný roztok, který se vrací do krystalizační odparky 2 nebo chladicího krystalizátoru £. Popsaný způsob zpracování se s výhodou vysoké výtěžnosti boraxu uskutečňuje kontinuálně s průběžným vracením matečného roztoku z odstředivky 2 ůo krys talizáční odparky 2 nebo/a chladicího krystalizátoru £ nebo/a přečerpáváním roztoků z chladicího krystalizátoru £ do krystalizační odparky 2 až do vykrystalování 51 t boraxu, který se na odstředivce 2 oddělí od matečného -roztoku a dopravuje k opakovanému využití či dalšímu zpracování. Oddělený matečný roztok se popsaným způsobem odpařuje, chladí a krystaluje dále za vylučování tetraboritanu sodného a šíavelanu sodného ve for mě vícevodé podvojné soli, která se vytěží v množství 14,5 t oddělením od matečného roztoku za promývání vodou na odstředivce 2· Podvojná sůl po kontrole na stopovou radioaktivitu se expeduje externímu výrobci pracích prostředků. Radioaktivní zářiče se v průběhu zpracovatelského procesu kvantitativně zkoncentrují v minimalizovaném objemu konečného matečného roztoku, který obsahuje:
tetraboritan sodný Na2B4O7 ... 1,9
štavelan sodný Ka20204 2,5
dusičnan sodný NaNO-j ... 66,0
uhličitan sodný NagCO^ ... 7,2
hydroxid sodný NaOH 9,0
227 128 volná voda
97,4 t celkem a jehož objem činí
184 t, 120 m3.
V průběhu zpracování 720 t předhuštěných radioaktivních vod dle vynálezu bylo tedy získáno 51 t + 14,5 t = 65,5 t druhotných surovin a 470,5 t čisté destilované vody k opakovanému použití v jaderné elektrárně. Touto hospodárnou cestou bylo dosaženo hlavního cíle způsobu dle vynálezu, tj. minimalizace množství koncových radioaktivních koncentrátů, vyjádřené snížením hmotnosti na 26 respektive zmenšením objemu na 20 % v porovnání s dosavadním zpracovatelským postupem.
V první fázi zpracovatelského procesu vykrystalovaných t boraxu, případně i s příměsí podvojné soli, je možno s výhodou zpracovat dále v reaktorech 11 konverzí pomocí kyseliny sírové na koncentrovaný roztok kyseliny borité a síranu sodného podle reakcí:
Na2B407 . 10 H20 + H2S04 —* Na2S04 + 4 H3BO3 + 5 HgO
Konverzní roztok se zahušťuje odpařováním v krystalizátoru 12 s následným ochlazením v témže aparátě na teplotu 35 °C. Tím se dosáhne provozně kvantitativního vykrystalování kyseliny borité, která se od matečného roztoku oddělí na separátoru 13. případně odstředivce χ, a vrací se k opětovnému využití v provozních uzlech reaktoru jaderné elektrárny. Matečný roztok
- 9 227 128 s koncentrací 6,5% hm. rovnovážnou koncentrací kyseliny borité a 33 % hm. síranu sodného se využije v chemickém hospodářství jaderné elektrárny nebo se kanalizuje s ohledem na malé množství.
Příklad 2
Zjednodušená alternativa konkrétního provedení vynálezu *} je na obr. 2. V prvním příkladu volených 600 m za rok radioaktivních odpadních vod předhuštěných na koncentraci 207 g/£ solí téhož chemického složení jako v příkladu 1 se po filtraci na filtru jL kontinuálně zahušťuje na krystalizační odparce 2 a následně chladí v chladicím krystalizétoru £ až do provozně kvantitativního vykrystalování boraxu, tzn. do počátku krystalizace podvojných či vícesložkových solí. Vykrystalovaná pevná fáze v množství 51 t se za promývání vodou od matečného roztoku odděluje na odstředivce £ a dopravuje k dalšímu zpracování konverzí na kyselinu boritou nebo/a uplatňuje přímo jako druhotná surovina v jiných průmyslových odvětvích. V průběhu procesu se ze zpracovávaných vod odpaří 430 t čisté destilované vody k opětovnému využití v jaderné elektrárně. Separací borité soli a odpařením vody se zmenší hmotnost koncových radioaktivních koncentrátů čerpaných k bitumenaci či cementaci a přípravě k uložení na 33 % a objem na 26 % výchozích hodnot.
Z uvedených příkladů konkrétního provedení plynou velké ekonomické přínosy způsobu dle vynálezu v oblasti pořizovacích i provozních nákladů odpadního hospodářství jaderné elektrárny.
- 10 227 128
U skladovacích nádrží předhuštěných radioaktivních odpadních vod činí úspora na investičních nákladech v prvním případě 80 % a v druhém případě 74 %, což představuje snížení investičních nákladů na 1/5 či 1/4 dosavadní hodnoty. Další velké úspory se týkají zpevňování koncentrátu a návazných operací až po dopravu odpadů na úložiště a úložiště samé, u nichž roz hodující položky jsou téměř nebo zcela úměrné objemu či hmotnosti koncového koncentrátu radioaktivních odpadních vod.

Claims (3)

1. Způsob zpracování radioaktivních odpadních vod jaderných elektráren WER, spočívající v jejich zahušťování odpařováním a následné bitumenizaci či cementaci, vyznačený tím, že se mechanických nečistot zbavené radioaktivní odpadní vody odpařováním zahušťují na koncentraci solí nad 100 g/£, poté se ochlazují na teplotu pod 40 °C a po vykrystalování solí kyseliny borité nebo/a solí podvojných či vícesložkových se tyto od matečného roztoku oddělují filtrací hromadně nebo frakcionovaně a opětovně jako druhotné suroviny využívají buá přímo, nebo se na ně působí kyselinou sírovou či chlorovodíkovou za vzniku roztoku konverzní soli a kyseliny borité, který se odpařováním zahušťuje a poté ochlazuje na teplotu pod 35 °C až do provozně kvantitativního vykrystalování kyseliny borité, jež se od matečného roztoku jako druhotná surovina odděluje filtraci, a veškeré ve zpracovávaných radioaktivních odpadních vodách obsažené radioaktivní zářiče se kumulují v objemově minimalizovaných matečných roztocích, které se čerpají do skladovacích nádrží nebo/a vedou přímo ke koncové hitumenaci či cementaci.
2. Zařízení k provádění způsobu podle bodu 1, sestávající ze souboru koncentračního a souboru bitumenačního či cementačního, vyznačené tím, že sestává z krystalizační odparky (2), opatřené ve své horní části potrubím pro odvod odpařené vodní páry do kondenzátoru (3) a potrubním vývodem zahuštěného roztoku do chladicího krystalizátoru (4), propojeného potrubím pro dopravu krystalické suspenze se zahušťovačem (6), jež je svou
- 12 227 128 spodní částí připojen k níže umístěné odstředivce (7), spojené potrubím pro odvod matečného ro-ztoku se souborem rtktumenace či cementacepřičemž zahušťovač (6) nebo/a odstředivka (7) jsou pro zpětný tok matečného roztoku spojeny potrubím s krystalizační odparkou (2) nebo/a s chladicím krystalizótorem (4).
3. Zařízení podle bodu 2, vyznačené tím, že odstředivka (7) je pro dopravu krystalické soli ke konverzi soli kyseliny borité spojena potrubím s reaktorem (11), propojeným potrubím s krystalizátorem (12), který je potrubím spojen se separátorem (13), určeným k rozdělení krystalické suspenze na krystalickou kyselinu boritou a matečný roztok.
CS309782A 1982-04-29 1982-04-29 Způsob zpracování radioaktivních odpadních vod jaderných elektráren WER a zařízeni k prováděni tohoto způsobu CS227128B1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS309782A CS227128B1 (cs) 1982-04-29 1982-04-29 Způsob zpracování radioaktivních odpadních vod jaderných elektráren WER a zařízeni k prováděni tohoto způsobu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS309782A CS227128B1 (cs) 1982-04-29 1982-04-29 Způsob zpracování radioaktivních odpadních vod jaderných elektráren WER a zařízeni k prováděni tohoto způsobu

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS227128B1 true CS227128B1 (cs) 1984-04-16

Family

ID=5370064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS309782A CS227128B1 (cs) 1982-04-29 1982-04-29 Způsob zpracování radioaktivních odpadních vod jaderných elektráren WER a zařízeni k prováděni tohoto způsobu

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS227128B1 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0070989A1 (en) Process and apparatus for the volume reduction of pressurized water reactor liquid wastes
CN105000744B (zh) 磷酸铁废水处理回用装置及其处理回用方法
US5585531A (en) Method for processing liquid radioactive waste
CN114634189B (zh) 一种铝电解大修渣的回收方法及系统
US4615794A (en) Method of removing radioactive waste from oil
CN110436546A (zh) 一种蒸发结晶分离一体化系统
US3713991A (en) Recovery of dimethylformamide by crystallization and distillation
RU2467419C1 (ru) Способ очистки кубовых остатков жидких радиоактивных отходов от радиоактивного кобальта и цезия
CN213495598U (zh) 一种废盐处置系统
CA1159761A (en) Method of and apparatus for the treatment of radioactive waste water from nuclear power plants
CS227128B1 (cs) Způsob zpracování radioaktivních odpadních vod jaderných elektráren WER a zařízeni k prováděni tohoto způsobu
US3882019A (en) Process for effluent water recovery
RU2012076C1 (ru) Способ обработки жидких радиоактивных отходов аэс с борным регулированием
JP5079631B2 (ja) 廃液の減量方法及び廃液の処理方法
DE102017105004B4 (de) Aufbereitung einer borhaltigen Flüssigkeit
US2865822A (en) Method for deionizing aqueous pentaerythritol solutions
BG65037B1 (bg) Метод и инсталация за преработване на радиоактивни отпадъци
DD259274A1 (de) Verfahren zur rueckgewinnung von in atomkraftwerken erneut verwendbaren borsaeureloesungen aus in diesen anfallenden radioaktiven abfaellen und loesungen
CH701985A2 (de) Behandlung zur Entfernung von Asche aus Kohle unter Vermeidung grosser Mengen von Fluorwasserstoff an Ort und Stelle.
CN87103664A (zh) 有机玻璃厂氰化废水处理工艺方法
RU2384903C2 (ru) Способ переработки жидких радиоактивных отходов
KR880004500A (ko) 오염된 인산수용액의 처리방법
JP2001324593A (ja) 沸騰水型原子力発電所の放射性廃液処理システム
CN209259711U (zh) 一种从飞灰水洗液中提取钾的装置
JPS61189499A (ja) 放射性廃水の多段処理方法