HU215199B - Method for purifying basic, oxidizing and/or acidiv reductive decontaminant solution of atomic power plant - Google Patents

Method for purifying basic, oxidizing and/or acidiv reductive decontaminant solution of atomic power plant Download PDF

Info

Publication number
HU215199B
HU215199B HU9303665A HU9303665A HU215199B HU 215199 B HU215199 B HU 215199B HU 9303665 A HU9303665 A HU 9303665A HU 9303665 A HU9303665 A HU 9303665A HU 215199 B HU215199 B HU 215199B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
alkaline
decontamination
radiant
active
acid
Prior art date
Application number
HU9303665A
Other languages
Hungarian (hu)
Other versions
HUT69834A (en
HU9303665D0 (en
Inventor
László Hanák
József Makai
Tibor Szánya
Emil Maleczky
Gyula Marton
János Schunk
János Argyelán
Péter Tilky
László Fátrai
Alfréd László
Gábor Simon
Judit Bérczes
Rezső Mohilla
Original Assignee
Veszprémi Egyetem
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 Veszprémi Egyetem filed Critical Veszprémi Egyetem
Priority to HU9303665A priority Critical patent/HU215199B/en
Publication of HU9303665D0 publication Critical patent/HU9303665D0/en
Publication of HUT69834A publication Critical patent/HUT69834A/en
Publication of HU215199B publication Critical patent/HU215199B/en

Links

Landscapes

  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

Az eljárás atőmerőművi lúgős őxidatív és/vagy savas, redűktívradiőaktív dekőntaminációs őldatők tisztítására szőlgál az alábbiakszerint: Az atőmerőművi készülékek lúgős, őxidatív dekőntaminációja sőránkeletkező radiőaktív főlyadékőt, amely nátriűm hidrőxidőt,káliűmpergamanátőt és 500–2000 kBq/dm3 radiőaktív nűklidő tartalmazvizes közegben 80–150 řC hőmérsékleten aktív szenet, erősen savasvas(II) főrmájú katiőncserélőt, erősen savas hidrőgén főrmájúkatiőncserélőt és erősen bázikűs hidrőxid főrmájú aniőncseré őttartalmazó őszlőpőkra vezetjük 1–20 cm3/cm2/min sebességgel, miközbena távőzó őldat radiőaktivitása 54Mn, 60Cő, 110mAg izőtópőkra nézve 1kBq/dm3-nél kisebb értékű, mely felhasz álható a reagensekkőncentrációjának beállítása űtán a következő lúgős őxidatívdekőntamináció kiindűlási őldataként. Az atőmerőművi készülékek savas,redűktív dekőntaminációja sőrán keletkező radiőa tív főlyadékőt, melycitrőmsavat, őxálsavat és 500–2000 kBq/dm3 radiőaktív nűklidőttartalmaz vizes közegben 80–150 řC hőmérsékleten aktív szenet, erősensavas hidrőgén főrmájú katiőncserélőt és e ősen bázikűs hidrőxidfőrmájú aniőncserélőt tartalmazó őszlőpőkra vezetjük 1–20 cm3/cm2/minsebességgel, miközben a távőzó őldat radiőaktivitása 54Mn, 60Cő,110mAg izőtópőkra nézve 1 k q/dm3-nél kisebb értékű, melyfelhasználható a reagensek kőncentrációjának beállítása űtán akövetkező savas, redűktív dekőntamináció kiindűlási őldataként. Aradiőaktív izőtópőkkal telítődött ősz őpőkat radiőaktívanyag-tárőlóbaszállítjűk és a tisztító berendezésbe új őszlőpőkat helyezünk el. ŕThe process is used to clean alkaline alkaline oxydative and / or acidic turn-off active deco-directing decomposition decks as follows: Alkaline, oxidative de-oxidation of de-icing devices with radiant active clay radish containing sodium hydride, potassium permeate and 500-2000 kBq / dm3 of radioactive nitrogen in water at 80-150 ° C. active carbon, strongly acidic (II) main-liver replacement, strong acid hydrogens main liver cannabis replacement and heavily basic hydride oxide head liver angioplasty replacement sucker at a rate of 1 to 20 cm3 / cm2 / min, while radiative activity of the effluent is 54Mn, 60C, 110mAg for hatching heads at 1kBq / dm3 of lower value, which can be used to adjust the reagent concentration of the reagent as the starting alkaline of the next alkaline oxidative decomposition. Acid-reducing, radiant decinction of radiant dehumidifiers, radiant diatomite, which contains citric acid, oxalic acid and 500-2000 kBq / dm3 of radial active nitrogen in aqueous medium at 80-150 CC active carbon, potent hydrophobic main-liver catheter exchanger, and this primer-based hydride oxide fungus exchanger. At a rate of 20 cm3 / cm2 / min, while the radiant activity of the effluent is 54Mn, 60Co, 110mAg, it is less than 1kq / dm3, which can be used as the starting bed for acidic, ductive decinction following the setting of the rock concentration of the reagents. Autumn leaves filled with Arad active hammers are filled with radiant active substance storage and new suckers are placed in the cleaning equipment. ŕ

Description

A találmány tárgya 500-2000 kBq/dm3 radioaktivitású lúgos, oxidatív és/vagy savas reduktív dekontaminációs oldatok tisztítására szolgáló eljárás. A találmány szerinti eljárással a magas nyomáson üzemelő atomerőművek AP-CITROX eljárással végzett dekontaminációjakor képződő radioaktív oldatok tisztítása oldható meg.The present invention relates to a process for the purification of alkaline, oxidative and / or acidic reductive decontamination solutions with radioactivity of 500-2000 kBq / dm 3 . The process of the present invention can be used to purify radioactive solutions formed during the decontamination of high-pressure nuclear power plants by the AP-CITROX process.

Az atomerőművek magas nyomáson üzemelő primerköri készülékei (regeneratív hőcserélők, gőzfejlesztők, csővezetékek, szivattyúk stb.) a korróziós folyamatok, illetve az atomreaktor aktív zóna neutron sugárzása hatására sugárszennyeződnek. A korróziós és neutron sugárzási folyamatok eredményeként a primerköri készülékek (ausztenites acél) belső felületén, illetve a hegesztési varratoknál olyan korróziós rétegek alakulnak ki, melyek 5iCr, 54Mn, 5«Co, “Co, 0n>Ag, 59Fe, 124Sb, 95Nb radionukleotidokat tartalmaznak.High-pressure primary circuit equipment of nuclear power plants (regenerative heat exchangers, steam generators, pipelines, pumps, etc.) is contaminated by corrosion processes and neutron radiation from the nuclear reactor core. As a result of corrosion and neutron radiation processes, corrosion layers are formed on the inner surface of the primary circuit devices (austenitic steel) and at the weld seams, which are 5iCr, 54 Mn, 5 «Co," Co, 0n> Ag, 59 Fe, 124 Sb, They contain 95 Nb of radionucleotides.

Az előbbi radionukleotidok közül a hosszú felezési idejű izotópok az 54Mn 312 nap, “Co 5,26 év, HOm^g 250 nap, míg a rövid felezési idejűek 51Cr 28 nap, 58Co 71 nap, 59Fe 45 nap, 124Sb 60 nap, 95Nh 66 nap.Of the former radionucleotides, the long half-life isotopes are 54 Mn 312 days, “Co 5.26 years, HOm g g 250 days, while the short half-lives are 51 Cr 28 days, 58 Co 71 days, 59 Fe 45 days, 124 Sb 60 days, 95 Nh 66 days.

A magas nyomáson üzemelő atomerőművek (PWR) esetében a berendezéseket 3-5 évenként dekontaminálni kell.In the case of high pressure nuclear power plants (PWRs), the equipment must be decontaminated every 3-5 years.

A magas nyomású primer körrel rendelkező atomerőművekben (PWR, VVER 400 típus) a primerköri készülékek dekontaminációja során az úgynevezett AP-CITROX eljárást alkalmazzák.In nuclear power plants with a high-pressure primary circuit (type PWR, VVER 400), the so-called AP-CITROX process is used for decontamination of primary circuit devices.

(A. P. Murray, Radioactive Waste Management, 79, December, 359-370, (1987)(A. P. Murray, Radioactive Waste Management, 79, December, 359-370, (1987)

K. Örtel, Kemenergie 28, 333 (1985)K. Örtel, Kemenergie 28, 333 (1985).

R. Winkler, Kemenergie 12, 341 (1969)R. Winkler, Kemenergie 12, 341 (1969).

Az AP-CITROX eljárás során első lépésként vizes, alkálikus közegben permanganát oldattal kezelik a dekontaminálandó felületet 90-95 °C hőmérsékleten, majd második lépésként citromsav, oxálsav vizes oldattal szintén 90-95 °C hőmérsékleten.In the AP-CITROX process, the surface to be decontaminated is first treated with aqueous permanganate solution at 90-95 ° C in an aqueous alkaline medium, and secondly with aqueous citric acid and oxalic acid at 90-95 ° C.

Az így keletkező lúgos, oxidatív és savas, reduktív dekontaminációs oldatokat többnyire kezelés nélkül vezetik a radioaktív folyadék gyűjtőtartályokba. Ezen tartályokban hosszabb tárolási idő alatt a rövid felezési idejű izotópok elbomlanak, de a nagyobb felezési izotópos (54Mn, “Co, 110mAg) többéves tárolás után is jelentős radioaktivitást mutatnak, s az oldatok nem kanalizálhatók 1 kBq/dm3 aktivitás felett.The resulting alkaline, oxidative, and acidic, reductive decontamination solutions are generally discharged into the radioactive liquid collection tanks without treatment. In these tanks, the short-lived isotopes decompose over a longer period of storage, but the longer half-life isotope ( 54 Mn, “Co, 110m Ag”) shows significant radioactivity after several years of storage and solutions cannot be channeled above 1 kBq / dm 3 .

Gondot okozhat az is, hogy gyakran egyesítik a lúgos, oxidatív és savas, reduktív dekontaminációs oldatokat, amikor az oxálsav-permanganát reakció miatt mangándioxid csapadék képződik, mely radioaktív iszapként kiülepszik a tároló tartályban. Ezt a radioaktív iszapot nehéz kezelni a radioaktív oldat későbbi tisztítása során.It may also be a problem that the alkaline, oxidative and acidic, reductive decontamination solutions are often combined when a manganese dioxide precipitate is formed due to the oxalic acid permanganate reaction, which settles as radioactive sludge in the storage tank. This radioactive sludge is difficult to handle during subsequent purification of the radioactive solution.

Gondot okoz az is, hogy különösen a lúgos, oxidatív dekontaminációs oldatok számos nemkívánatos szerves vegyületet is tartalmaznak (olajok, zsírok, felületaktív anyagok, tisztítószerek stb.), valamint szilárd szemcsék és kolloidális szennyezések is jelen lehetnek az előbbi oldatokban, melyek a radioaktív nuklidok „hordozóinak” tekinthetők.It is also problematic that alkaline, oxidative decontamination solutions, in particular, contain many undesirable organic compounds (oils, fats, surfactants, detergents, etc.), as well as solid particles and colloidal impurities, which are radioactive nuclides. carriers ".

Az atomerőművekben a fenti oldatokat jelenleg többnyire bepárlással koncentrálják. A koncentrátumot, esetleg a szárazra párlással nyert radioaktív anyagot újabb tárolóban kell elhelyezni, esetleg a radioaktív hulladékot cementezéssel, bitumenezéssel, üvegesítéssel lehet tárolni.In nuclear power plants, these solutions are currently concentrated by evaporation. The concentrate, or the radioactive material obtained by evaporation to dryness, may have to be placed in a new repository, or the radioactive waste may be stored by cementation, bitumen or vitrification.

Az előbb felvetett gondok közül talán a legjelentősebb a radioaktív folyadékként való tárolás hosszú idejű megoldása, hiszen az atomerőművekben az üzemelési idő folyamán egyre növekszik a tárolt radioaktív folya25 dékok térfogata.Perhaps the most important of the problems raised above is the long-term solution of storage as radioactive liquid, as the volume of stored radioactive liquids in nuclear power plants is increasing during their lifetime.

A VVERN00 típusú erőművek lúgos-oxidatív és savas reduktív dekontaminációs oldat tisztítása jelenleg nem megoldott. Célul tűztük ki egy olyan eljárás kidolgozását, amely lehetővé teszi a radioaktív lúgos, oxidatív és savas, reduktív dekontaminációs oldatok keletkezés helyén való feldolgozását úgy, hogy a radioaktív anyagokat tárolásra alkalmas formában minél kisebb térfogatra sűrítsük, és egyidejűleg a vizes fázisokat olyan mértékben tisztítsuk, hogy azok újrafelhasználha35 tők legyenek a következő dekontaminációs lépésben a reagensek koncentrációinak beállítása után.Purification of alkaline-oxidative and acidic reductive decontamination solutions in power plants of the VVERN00 type is not yet solved. It is an object of the present invention to provide a process which allows the radioactive alkaline, oxidative and acidic, reductive decontamination solutions to be processed at the site of production by concentrating the radioactive materials to a minimum volume and simultaneously purifying the aqueous phases so that they should be reused in the next decontamination step after the reagent concentrations have been adjusted.

Kutató-fejlesztő munkánk során először a tömény lúgos-oxidatív dekontaminációs oldatok tisztításával foglalkoztunk. Az erősen savas kationcserélőt (Vari40 on-KSN) és erősen bázikus anioncserélőt tartalmazó oszlopokon (lásd PAV/KL/1, PAV/KL/2 mérések 1., 2. táblázatok) rendkívül alacsony térfogatsűrítési jellemzőket kaptunk (PAV/KL/1 Mn = 1,8, PAV/KL/2 Mn = 7,8, mind 15 °C, mind 95 °C hőmérsékleten.For the first time in our research and development work we focused on the purification of concentrated alkaline-oxidative decontamination solutions. The columns containing the highly acidic cation exchanger (Vari40 on-KSN) and the strongly basic anion exchanger (see Tables 1, 2 for measurements PAV / KL / 1, PAV / KL / 2) obtained extremely low bulk density characteristics (PAV / KL / 1 Mn = 1.8, PAV / KL / 2 Mn = 7.8 at both 15 ° C and 95 ° C.

1. táblázat PAV/KL/1 méréseredményeiTable 1. Measurement results for PAV / KL / 1

Térf. cm3 Vol. cm 3 Cr ppm cr ppm Mn ppm Mn ppm K PPm K pPM Na PPm So pPM pH pH Vez. kép. pS Cond. pictures. pS 15 15 - - - - - - 7 7 2,70 2.70 30 30 - - - - - - 7 7 3,66 3.66 45 45 - - - - - - 3,33 3.33 7 7 3,20 3.20 60 60 - - - - - - 3,33 3.33 7 7 3,65 3.65 75 75 - - - - - - 3,33 3.33 7 7 14,50 14.50 90 90 - - 2,35 2.35 1,43 1.43 3,33 3.33 6 6 27,0 27.0 105 105 - - 4,90 4.90 1,79 1.79 3,33 3.33 6 6 41,0 41.0 120 120 1,46 1.46 47,10 47.10 4,29 4.29 3,33 3.33 3 3 245 245

HU 215 199 ΒHU 215 199 Β

1. táblázat (folytatás)Table 1 (continued)

Térf. cm3 Vol. cm 3 Cr PPm cr pPM Mn PPm Mn pPM K PPm K pPM Na PPm So pPM PH PH Vez. kép. gS Cond. pictures. gS 135 135 5,89 5.89 217 217 5,36 5.36 3,33 3.33 2 2 1810 1810 150 150 15,45 15.45 920 920 47,0 47.0 1,67 1.67 1 1 - - 165 165 17,70 17.70 583 583 22,0 22.0 3,33 3.33 1 1 - - 180 180 18,64 18.64 833 833 42,0 42.0 3,33 3.33 1 1 - - Ag koncentráció nem mérhető Ag concentration cannot be measured Oszlop: D = 1 cm, L = 64 cm Column: D = 1 cm, L = 64 cm 43,5 cm3 H+ Varion KSN, 6,5 cm3 OH- Varion ATN43.5 cm 3 H + Varion KSN, 6.5 cm 3 OH- Varion ATN Betáplálás: 2 cm3/min, hőmérséklet 15 °CFeed rate: 2 cm 3 / min, temperature 15 ° C Belépő oldat: Input solution: KMnO4 NaOHKMnO 4 NaOH 5 g/dm3 10 g/dm3 5 g / dm 3 10 g / dm 3 K2Cr2O7 AgNOjK 2 Cr 2 O 7 AgNOj 30 mg/dm3 17 mg/dm3 30 mg / dm 3 17 mg / dm 3 Na = 5750 ppm. Mn = 1740 ppm. Na = 5750 ppm. Mn = 1740 ppm. K = 1230 ppm Ag = 10 ppm K = 1230 ppm Ag = 10 ppm Cr= 10ppm Cr = 10ppm

2. táblázat PA V/KL/2 méréseredményeiTable 2 PA V / KL / 2 measurement results

Térf. cm3 Vol. cm 3 Cr PPm cr pPM Mn PPm Mn pPM K PPm K pPM Na PPm So pPM pH pH Vez. kép. pS Cond. pictures. pS 15 15 - - - - - - - - 7 7 7,9 7.9 45 45 - - - - - - - - 7 7 4,9 4.9 75 75 - - - - 0,71 0.71 - - 8 8 87,2 87.2 105 105 - - - - - - - - 8 8 154,2 154.2 135 135 - - - - - - - - 8 8 212 212 165 165 - - - - - - - - 7 7 226 226 195 195 - - - - - - - - 7 7 214 214 210 210 - - - - - - 3,33 3.33 7 7 250 250 225 225 - - - - 100 100 - - 11 11 250 250 240 240 - - - - 156 156 2090 2090 11 11 - - 255 255 - - - - 212 212 5000 5000 11 11 - - 270 270 0,99 0.99 - - 475 475 - - - - - - 285 285 2,16 2.16 - - 850 850 7000 7000 - - - - 300 300 8,22 8.22 - - 965 965 - - 11 11 - - 315 315 17,7 17.7 - - 1046 1046 7182 7182 11 11 - - 345 345 45,0 45.0 - - 1120 1120 7364 7364 - - - - 390 390 47,7 47.7 3,41 3.41 1166 1166 - - - - - - 405 405 38,5 38.5 12,3 12.3 1173 1173 7364 7364 - - - - 435 435 27,0 27.0 73,3 73.3 1193 1193 7182 7182 - - - - 465 465 17,7 17.7 85,0 85.0 1200 1200 7182 7182 - - - - 495 495 13,1 13.1 150,0 150.0 1200 1200 6273 6273 - - - - Ag koncentráció 360-390 térfogatnál kb. 0,5 ppm, egyéb mintákban nem mérhető Ag concentration at 360-390 volumes approx. 0.5 ppm, not measurable in other samples Oszlop: D = 1 cm L = 64 cm Column: D = 1 cm L = 64 cm 43,5 cm3 H+ Varion KSN, 6,5 cm3 OH- Varion ATN43.5 cm 3 H + Varion KSN, 6.5 cm 3 OH- Varion ATN Betáplálás 2 cm3/min, hőmérséklet 90 °CFeed rate 2 cm 3 / min, temperature 90 ° C Belépő oldat: Input solution: KMnO4 NaOHKMnO 4 NaOH 5 g/dm3 10 g/dm3 5 g / dm 3 10 g / dm 3 K2Cr2O7 AgNO,K 2 Cr 2 O 7 AgNO, 30 mg/dm3 17 mg/dm3 30 mg / dm 3 17 mg / dm 3 Na = 5750 ppm K = 1230 ppm Mn = 1740 ppm Ag = 10 ppm Cr = 10 ppm Na = 5750 ppm K = 1230 ppm Mn = 1740 ppm Ag = 10 ppm Cr = 10 ppm

HU 215 199 ΒHU 215 199 Β

A munkát ezután úgy folytattuk, hogy az ioncserélő rétegek elé aktív szén réteget is elhelyeztünk és először szobahőmérsékletű méréseket végeztünk.The work was then continued by placing an activated carbon layer in front of the ion-exchange layers and first making room temperature measurements.

Bár a kísérleteket rendkívül gondosan terveztük és viteleztük ki, mégis a térfogatsűrítési adatok (térfogatsűrítés: áttörésig átáramlott térfogat/oszloptérfogat) és dekontaminációs faktorok (dekontaminációs faktor, DF: a belépő aktivitás/kilépő aktivitás) rendkívül kedvezőtlennek bizonyultak lúgos, oxidatív radioaktív dekontaminációs oldatok esetén a hosszú felezési idejű 54Mn, 60Co és ||OmAg izotópokra nézve (DF=2-3, térfogatsűrítés 1-10) szobahőmérsékletű kísérletek esetén. Az adszorpciós egyensúlyok a hőmérséklet növelésével általában kedvezőtlen irányban változnak, így a találmányunk szerinti eljárásban alkalmazott magasabb hőmérséklet kedvező hatását a folyamatra nem várt hatásként ismertük fel. A tisztítási művelet hőmérsékletének emelésével a dekontaminációs faktor és a térfogatsűrítés értéke igen jelentősen megnövekedett lúgos, oxidatív radioaktív dekontaminációs oldatok tisztítása esetén. A tisztító hatás különösen 80 °C felett erősödött.Although the experiments were designed and executed with great care, the bulk density data (volume concentration: breakthrough volume / column volume) and decontamination factors (decontamination factor, DF: inlet activity / outflow activity) proved to be extremely unfavorable, for long half-lives of 54 Mn, 60 Co and || Om Ag isotopes (DF = 2-3, bulk density 1-10) for room temperature experiments. Adsorption equilibria generally change in an unfavorable direction with increasing temperature, so that the beneficial effect of the higher temperature employed in the process of the present invention has been recognized as an unexpected effect on the process. By increasing the temperature of the purification operation, the decontamination factor and the bulk density values are significantly increased when purifying alkaline, oxidative radioactive decontamination solutions. In particular, the cleaning effect was enhanced above 80 ° C.

Az általunk felismert új jelenség, nem várt hatás tehát az, hogy a lúgos, oxidatív radioaktív dekontaminációs oldatok tisztítását sokkal előnyösebben valósíthatjuk meg adszorpcióval és ioncserével 80-150 °C hőmérsékleten, célszerűen pedig a dekontaminációs művelet 90-95 °C hőmérsékletén, közvetlenül a dekontaminációs művelet után, mint szobahőmérsékleten. Új felismerésünk lehetővé teszi a rendkívül szennyezett lúgos oxidatív dekontaminációs oldat (mechanikai szennyezések, radioaktív kolloidok, olaj, zsír, felületaktív anyag, tisztítószer, radionuklidok) olyan mértékű tisztítását, hogy a tisztított folyadék a reagens koncentrációk beállítása után ismét felhasználható a következő dekontaminációs eljáráshoz.Thus, the novel phenomenon we have discovered, an unexpected effect, is that purification of alkaline, oxidative radioactive decontamination solutions can be accomplished more advantageously by adsorption and ion exchange at 80-150 ° C, preferably 90-95 ° C directly from the decontamination process. after operation, as at room temperature. Our new discovery makes it possible to purify the highly contaminated alkaline oxidative decontamination solution (mechanical impurities, radioactive colloids, oil, fat, surfactant, detergent, radionuclides) to such an extent that the purified liquid can be reused for the next decontamination process after adjusting reagent concentrations.

Találmányunk tehát eljárás, amely 500-2000 kBq/dm3 radioaktivitású lúgos-oxidatív, nátrium-hidroxidot, kálium-permanganátot tartalmazó és/vagy savas-reduktív, citromsavat, oxálsavat tartalmazó vizes dekontaminációs oldatok tisztítására szolgáló 80-150 °C hőmérsékleten. A lúgos-oxidatív dekontaminációval nyert oldat esetén aktív szenet, erősen savas vas(II)-formájú kationcserélőt, erősen savas hidrogén-formájú kationcserélőt és erősen bázikus hidroxid-formájú anioncserélőt (3,5-5,5):(0,5-1,5): (0,5-1,5):(0,5-1,5) térfogatarányban tartalmazó oszlopra, a savas-reduktív dekontaminációval nyert oldat esetén aktív szenet, erősen savas hidrogén-formájú kationcserélőt és erősen bázikus hidroxid-formájú anioncserélőt (0,5-1,5):(2-3,2):(1-1,6) térfogatarányban tartalmazó oszlopra vezetjük a tisztítandó oldatokat 1-20 cm3/cm2-perc sebességgel. Az oszlopokról távozó oldatokat a reagensek koncentrációjának beállítása után a következő dekontamináció kiindulási oldataként használjuk.Accordingly, the present invention provides a process for purifying alkaline-oxidative aqueous decontamination solutions containing 500-2000 kBq / dm 3 of aqueous decontamination solutions containing sodium hydroxide, potassium permanganate and / or acid-reductive citric acid, oxalic acid. For the solution obtained by alkaline oxidative decontamination, activated carbon, a strongly acidic iron (II) cation exchanger, a strongly acidic hydrogen cation exchanger and a strongly basic hydroxide anion exchanger (3.5-5.5) :( 0.5-1 , 5): (0.5-1.5) :( 0.5-1.5) by volume, in the case of a solution obtained by acid-reductive decontamination, activated carbon, a strongly acidic hydrogen cation exchanger and a strongly basic hydroxide form run the columns to be purified on a column containing anion exchanger (0.5-1.5) :( 2-3.2) :( 1-1.6) at a rate of 1-20 cm 3 / cm 2 -minutes. The column solutions are used as the starting solution for the next decontamination after adjusting the reagent concentration.

Az emelt hőmérsékletű, lúgos, oxidatív, radioaktív dekontaminációs oldatok tisztítására szolgáló új, felismert eljárás rendkívül gyors és gazdaságos. Az eljárással a hosszú felezési idejű izotópokra nézve 500-2000 dekontaminációs faktorokat értünk el, a térfogatsűrűség értéke 50-150. A lúgos, oxidatív, radioaktív dekontaminációs oldat kilépő összes aktivitása 54Mn, 60Co, 110mAg-re nézve 1 kBq/dm3 érték alatt van, a tisztított oldat újrahasználható a reagens koncentrációk beállítása után az újabb dekontaminációs művelet során. A műveleti időt az adszorpciós, ioncserés tisztító egység megfelelő méretezésével 2-8 órára lehet állítani, mely megfelel az üzemi dekontaminációs művelet idejének is.The new, recognized process for purifying elevated temperature alkaline, oxidative, radioactive decontamination solutions is extremely fast and economical. The process achieved 500-2000 decontamination factors for long-lived isotopes with a bulk density of 50-150. The total effluent activity of the alkaline, oxidative, radioactive decontamination solution is less than 1 kBq / dm 3 for 54 Mn, 60 Co, 110m Ag, and the purified solution can be reused once the reagent concentrations have been adjusted in another decontamination operation. The operation time can be set to 2-8 hours by appropriately dimensioning the adsorption, ion exchange purification unit, which also corresponds to the operational decontamination operation time.

A savas, reduktív, radioaktív dekontaminációs oldatok esetében a tisztítás jellemzői (DF és térfogatsűrítési adatok) kevésbé érzékenyek a hőmérséklet változásra. Azonban ebben az esetben is 80-150 °C hőmérséklet intervallumban, előnyösen 90-95 °C-on a dekontamináció hőmérsékletén rendkívül kedvező műveleti jellemzőket (DF=500-2000, térfogatsűrítés 50-150) kapunk. Az előbbiek alapján a savas, reduktív, radioaktív dekontaminációs oldatok tisztításakor is elérhető az 1 kBq/dm3 kilépő oldat aktivitás a hosszú felezési idejű 54Mn, 60Co, uomAg izotópokra nézve.For acidic, reductive, radioactive decontamination solutions, the cleaning characteristics (DF and bulk density data) are less sensitive to temperature changes. However, in this case, too, at 80-150 ° C, preferably at 90-95 ° C, very favorable operating characteristics (DF = 500-2000, volume concentration 50-150) are obtained at the decontamination temperature. Accordingly, purification of acidic, reductive, radioactive decontamination solutions results in a 1 kBq / dm 3 effluent activity for the long half-life of 54 Mn, 60 Co, uomAg.

A tisztított savas, reduktív, radioaktív dekontaminációs oldat csaknem teljesen tartalmazza az eredeti citromsav és oxálsav mennyiséget. A tisztított oldat a citromsav, oxálsav pótlása után újra felhasználható a dekontaminációs művelet során. A savas, reduktív dekontaminációs művelet során megvalósítható a közvetlen, recirkulációs tisztítás is. Ennek következtében rövidíthető a dekontamináció műveleti ideje, javul az atomerőművi készülékekre vonatkozó dekontaminációs faktor, hiszen a dekontamináló folyadékból mindig elvonjuk a radioaktív komponenseket.The purified acidic, reductive, radioactive decontamination solution contains almost all the original citric acid and oxalic acid. The purified solution can be reused in the decontamination process after the addition of citric acid, oxalic acid. Direct recirculation purification can also be accomplished by acidic reductive decontamination. As a result, the decontamination processing time can be shortened, and the decontamination factor for nuclear power plants is improved, since radioactive components are always removed from the decontamination fluid.

Találmányunk szerinti eljárást a következő példák segítségével kívánjuk bemutatni.The following examples illustrate the process of the present invention.

1. példaExample 1

Lúgos oxidatív atomerőművi dekontaminációs oldatot, - melynek összetétele az alábbiakban adott -, 95 °C hőmérsékleten 200 cm3/min (8,4 cm3/cm2 min) térfogati sebességgel vezetünk keresztül 300 cm hosszú, 5,5 cm belső átmérőjű oszlopon, mely felülről lefelé haladva a betáplálással azonos arányban 180 cm hosszban 1-3 mm szemcseméretű Top-Sorb aktív szenet (Bioflokk Kft., Veszprémi Egyetem), 40 cm hosszban vas (II) formájú 0,4-1,2 mm szemcseméretű Varion-KSN katoncserélő gyantát, 40 cm hosszban hidrogén formájú 0,4-1,2 mm szemcseméretű Varion-KSN kationcserélő gyantát és 40 cm hosszban 0,4-1,2 mm szemcseméretű, hidroxid formájú Varion-ATN anioncserélő gyantát (Nitrokémiai Ipartelepek Balatonfűzfő) tartalmaz.An alkaline oxidative nuclear decontamination solution, the composition of which is given below, is passed through a column of 300 cm long and 5.5 cm inside diameter at a flow rate of 200 cm 3 / min (8.4 cm 3 / cm 2 min) at 95 ° C, from top to bottom in the same proportion as the feed, Top-Sorb Activated Carbon with a particle size of 1-3 mm in length 180 cm (Bioflokk Ltd., University of Veszprém), Varion-KSN in the form of iron (II) with a particle size of 0.4-1.2 mm Contains cation exchange resin 40 cm in length, 0.4-1.2 mm Hydrogen form Varion-KSN cation exchange resin, and 40 cm 0.4-1.2 mm particle size hydroxide form Varion-ATN anion exchange resin (Nitrochemical Industrial Plant Balatonfűzf.).

A bemenő vizes fázisú lúgos, oxidatív dekontaminációs oldat kémiai összetételeChemical composition of the incoming aqueous phase alkaline oxidative decontamination solution

HU 215 199 ΒHU 215 199 Β

KMnO4 5 g/dm, NaOH 10 g/dm3 radionuklid összetétele kBq/dm3-benComposition of KMnO 4 5 g / dm, NaOH 10 g / dm 3 radionuclide in kBq / dm 3

5'Cr 5'Cr 54Mn 54 Mn 58Co 58 Co. “Co "Co 1 1 Onty\g 1 1 Onty \ g 124Sb 124 Sb 95Nb 95 Nb Σ Σ 82 82 15,4 15.4 2,9 2.9 1,6 1.6 520 520 77,7 77.7 230 230 929,6 929.6

Kilépő radionuklid összetételek, kBq/dm3 Leaving radionuclide compositions, kBq / dm 3

Térfogat dm3 Volume dm 3 51Cr 51 Cr S4Mn S4 Mn 58Co 58 Co. “Co "Co 1 lOm^g 1 lOm ^ g ,24Sb , 24 Sb 95Nb 95 Nb 54Mns+60Co+ 1 lOmy^g 54 Mn s + 60 Co + 1 lOmy ^ g 24 24 0,22 0.22 0,08 0.08 0,04 0.04 0,24 0.24 0,26 0.26 1,02 1.02 0,04 0.04 0,58 0.58 57 57 0,4 0.4 0,16 0.16 0,1 0.1 0,36 0.36 0,38 0.38 1,94 1.94 0,12 0.12 0,90 0.90 77 77 0,56 0.56 0,08 0.08 0,06 0.06 0,16 0.16 0,52 0.52 4,8 4.8 0,12 0.12 0,76 0.76 93 93 0,58 0.58 0,06 0.06 0,06 0.06 0,14 0.14 0,16 0.16 5,4 5.4 0,08 0.08 0,36 0.36 113 113 1,16 1.16 0,02 0.02 0,06 0.06 0,12 0.12 0,1 0.1 6,78 6.78 0,06 0.06 0,24 0.24 136 136 1,76 1.76 0,08 0.08 0,08 0.08 0,22 0.22 0,28 0.28 8,06 8.06 0,08 0.08 0,58 0.58 152 152 3,56 3.56 0,16 0.16 0,24 0.24 0,22 0.22 0,30 0.30 10,46 10.46 0,44 0.44 0,68 0.68 173 173 3,24 3.24 0,14 0.14 0,22 0.22 0,24 0.24 0,16 0.16 10,74 10.74 0,36 0.36 0,54 0.54 Belépő oldat Entering solution 82 82 15,4 15.4 2,9 2.9 1,6 1.6 520 520 77,7 77.7 230 230 537 537 DF* DF * 110 110 6,6 6.6 3250 3250 994,4 994.4

Belépő oldat 173 dm3 kilépő oldatInput solution Exit solution 173 dm 3

Hely szerinti radionuklid összetétel 173 dm3 átfolyt térfogatnál, kBq/dm3 Site radionuclide composition at 173 dm 3 throughput, kBq / dm 3

Hely cm Space cm Töltet load 5'Cr 5 'Cr 54Mn 54 Mn S8Co S8 Co “Co "Co llOmAg llOmAg 124Sb 124 Sb 95Nb 95 Nb 54MiAt-“Co + 110mAg 54 MiAt- Co + 110mAg 0 0 A. SZ. ACE. 82 82 15,4 15.4 2,9 2.9 1,6 1.6 520 520 77,7 77.7 230 230 537 537 30 30 A. SZ. ACE. 82 82 15,4 15.4 2,9 2.9 1,6 1.6 520 520 77,7 77.7 230 230 224,5 224.5 60 60 A. SZ. ACE. 16 16 3,8 3.8 1,3 1.3 0,7 0.7 220 220 16,9 16.9 124 124 21,4 21.4 90 90 A. SZ. ACE. 7,2 7.2 1,9 1.9 0,6 0.6 0,8 0.8 35 35 15,3 15.3 20 20 37,7 37.7 120 120 A. SZ. ACE. 3,4 3.4 0,14 0.14 0,24 0.24 0,24 0.24 0,55 0.55 13,3 13.3 0,42 0.42 0,93 0.93 150 150 A. SZ. ACE. 3,58 3.58 0,16 0.16 0,28 0.28 0,14 0.14 0,12 0.12 13,3 13.3 0,42 0.42 0,42 0.42 180 180 A. SZ. ACE. 3,82 3.82 0,16 0.16 0,26 0.26 0,24 0.24 0,18 0.18 12,9 12.9 0,50 0.50 0,58 0.58 210 210 I. CS. Fe2+ I. CS. Fe 2+ 3,22 3.22 0,16 0.16 0,24 0.24 0,30 0.30 0,22 0.22 9,8 9.8 0,42 0.42 0,68 0.68 240 240 I. CS. H+ I. CS. H + 3,18 3.18 0,12 0.12 0,22 0.22 0,14 0.14 0,28 0.28 10,2 10.2 0,38 0.38 0,54 0.54 270 270 I. CS. OH- I. CS. OH 3,28 3.28 0,16 0.16 0,2 0.2 0,22 0.22 0,34 0.34 U,1 U 1 0,36 0.36 0,72 0.72 300 300 I. CS. OH- I. CS. OH 3,24 3.24 0,14 0.14 0,22 0.22 0,24 0.24 0,16 0.16 10,74 10.74 0,36 0.36 0,54 0.54 DF* DF * 999,4 999.4 Térfogatsűrítés ** Volumetric compression ** 60,7 60.7

Belépő oldatEntering solution

173 dm3 kilépő oldat ** (120 cm oszlophosszt feltételezve, 0,93 kBq/dm3 radioaktivitásnál)173 dm 3 of outlet solution ** (assuming a column length of 120 cm, with radioactivity of 0.93 kBq / dm 3 )

2. példaExample 2

Savas, reduktív atomerőművi dekontaminációs oldatot, - melynek összetétele az alábbiakban adott 95 °C hőmérsékleten 200 cm3/min [8,4 cm3/(cm2 min)] térfogat sebességgel kezelünk 150 cm hosszú, 5,5 cm belső átmérőjű oszlopban, mely felülről lefelé a betáplálással azonos irányban 30 cm hosszban 1-3 mm szemcseméretű Top-Sorb-Rod aktív szenet (Bioflokk Kft., Veszprémi Egyetem), 80 cm hosszbanAcidic Reductive Nuclear Decontamination Solution - Composed at a volume of 200 cm 3 / min [8.4 cm 3 / (cm 2 min)] at a temperature of 95 ° C below, in a 150 cm long column having an internal diameter of 5.5 cm, Top-Sorb-Rod Activated Carbon (Bioflokk Kft., University of Veszprém), length 80 cm

0,4-1,2 mm szemcseméretű, hidrogén formájú Vari5Hydrogen-shaped Vari5 with a particle size of 0.4 to 1.2 mm

HU215 199Β on-KSN kationcserélőt, 40 cm hosszban 0,4-1,2 mm szemcseméretű hidroxid formájú Varion-ATN anioncserélő gyantát (Nitrokémia Ipartelepek, Balatonfűzfő) tartalmaz.HU215 Contains a 199Β on-KSN cation exchanger containing 40 cm long Varion-ATN anion exchange resin (Nitrochemical Industry, Balatonfűző) in the form of hydroxide particles of 0.4-1.2 mm particle size.

A bemenő, vizes fázisú savas, reduktív dekontaminációs oldat kémiai összetétele: 10 g/dm3 citromsav, 10 g/dm3 oxálsav.The chemical composition of the incoming aqueous phase acidic reductive decontamination solution is 10 g / dm 3 citric acid, 10 g / dm 3 oxalic acid.

radionuklid összetétele kBq/dm3-banradionuclide composition in kBq / dm 3

51Cr 51 Cr 54Mn 54 Mn 58Co 58 Co. 60Co 60 Co. 1 lOm^g 1 lOm ^ g 124Sb 124 Sb 95Nb 95 Nb Σ Σ 38 38 280 280 280 280 940 940 107,6 107.6 14,5 14.5 46,8 46.8 1706,9 1706.9

Kilép radionuklid összetételek k Bq/dm3 Exit radionuclide compositions k Bq / dm 3

Térfogat dm3 Volume dm 3 51Cr 51 Cr 54Mn 54 Mn 58Co 58 Co. 60Co 60 Co. 1 lOmy^g 1 lOmy ^ g '24Sb '24 Sb 95Nb 95 Nb 54Mnz+60Co+ llOmy^g 54 Mn z + 60 Co + llOmy ^ g 18 18 3,26 3.26 0,18 0.18 0,26 0.26 0,39 0.39 0,32 0.32 0,66 0.66 0,43 0.43 0,76 0.76 38 38 1,36 1.36 0,06 0.06 0,08 0.08 0,1 0.1 0,1 0.1 9,2 9.2 0,08 0.08 0,26 0.26 55 55 4,46 4.46 0,18 0.18 0,26 0.26 0,34 0.34 0,44 0.44 15,4 15.4 0,5 0.5 0,96 0.96 73 73 1,88 1.88 0,04 0.04 0,08 0.08 0,08 0.08 0,08 0.08 13,1 13.1 0,1 0.1 0,20 0.20 89 89 4,48 4.48 0,18 0.18 0,32 0.32 0,36 0.36 0,30 0.30 15,3 15.3 0,56 0.56 0,84 0.84 106 106 5,1 5.1 0,22 0.22 0,34 0.34 0,36 0.36 0,40 0.40 14,7 14.7 0,54 0.54 0,98 0.98 126 126 6,7 6.7 0,22 0.22 0,4 0.4 0,4 0.4 0,3 0.3 15,9 15.9 0,90 0.90 0,92 0.92 Belépő oldat Entering solution 38 38 280 280 280 280 940 940 107,6 107.6 14,5 14.5 46,8 46.8 1327,6 1327.6 DF * DF * 1272 1272 2350 2350 360 360 1443 1443

Belépő oldat 126 dm3 kilépő oldatInlet solution 126 dm 3 outlet solution

Hely szerinti radionuklid összetétel 126 dm3 átfolyt térfogatnál, kBq/dm3 Stationary radionuclide composition at 126 dm 3 flow rate, kBq / dm 3

Hely cm Space cm Töltet load 5lCr 5l Cr S4Mn S4 Mn 5SCo 5S Co 60Co 60 Co. 11 OmAg 11 OmAg l24Sb l24 Sb 95Nb 95 Nb 54Mns+60Co +U0mAg 54 Mn s + 60 Co + U0mAg 0 0 A. SZ. ACE. 38 38 280 280 280 280 940 940 107,6 107.6 14,5 14.5 46,8 46.8 1327,6 1327.6 30 30 A. SZ. ACE. 36 36 330 330 382 382 918 918 67 67 16,2 16.2 6,9 6.9 1315 1315 60 60 I. CS. H+ I. CS. H + 2,9 2.9 0,1 0.1 0,14 0.14 0,2 0.2 4,8 4.8 13,9 13.9 0,6 0.6 5,1 5.1 90 90 I. CS. H+ I. CS. H + 2,4 2.4 0,08 0.08 0,12 0.12 0,22 0.22 0,44 0.44 13,8 13.8 0,5 0.5 0,74 0.74 120 120 I. CS. OH- I. CS. OH 2,2 2.2 0,06 0.06 0,1 0.1 0,08 0.08 0,5 0.5 13,4 13.4 0,4 0.4 0,64 0.64 150 150 I. CS. OH- I. CS. OH 6,7 6.7 0,22 0.22 0,4 0.4 0,4 0.4 0,3 0.3 15,9 15.9 0,9 0.9 0,92 0.92 DF* DF * 1443 1443 Térfogatsűrítés ** Volumetric compression ** 58,3 58.3

Belépő oldatEntering solution

126 dm3 kilépő oldat ** (90 cm oszlophosszat feltételezve, 0,74 kgBq/dm3 radioaktivitásnál)126 dm 3 effluent solution ** (assuming a column length of 90 cm at radioactivity of 0.74 kgBq / dm 3 )

Claims (1)

Eljárás 500-2000 kBq/dm3 radioaktivitású lúgosoxidatív, nátrium-hidroxidot, kálium-permanganátot tartalmazó és/vagy savas-reduktív, citromsavat, oxálsavat tartalmazó vizes dekontaminációs oldatok tisztítására, azzal jellemezve, hogy 80-150 °C hőmérsékleten lúgos-oxidatív dekontaminációval nyert oldat esetén aktív szenet, előnyösen savas vas(II)-formájú kationcserélőt, erősen savas hidrogén-formájú kationcserélőt és erősen bázikus hidroxid-formájú anioncserélőt (3,5-5,5):A process for purifying aqueous decontamination solutions of alkaline oxidative, sodium hydroxide, potassium permanganate and / or acid-reductive citric acid, oxalic acid with radioactivity of 500-2000 kBq / dm 3 , characterized in that it is obtained by alkaline oxidative decontamination at 80-150 ° C. activated carbon, preferably an acidic iron (II) cation exchanger, a strongly acidic hydrogen cation exchanger and a strongly basic hydroxide anion exchanger (3.5-5.5): (0,5-1,5):(0,5-1,5):(0,5-1,5) térfogatarányban tartalmazó oszlopra, savas-reduktív dekontaminációval nyert oldat esetén aktív szenet, erősen savas hidrogén-formájú kationcserélőt és erősen bázikus hidroxid-formájú(0.5-1.5) :( 0.5-1.5) :( 0.5-1.5) by volume, in the case of a solution obtained by acid-reductive decontamination, activated carbon, a strongly acidic hydrogen cation exchanger and in the form of a strongly basic hydroxide 5 anioncserélőt (0,5-1,5):(2-3,2):(1-1,6) térfogatarányban tartalmazó oszlopra vezetjük a tisztítandó oldatokat 1-20 cm3/cm2 · perc sebességgel, az oszlopokról távozó oldatokat a reagensek koncentrációjának beállítása után a következő dekontamináció kiindulási oldataként hasz10 náljuk.Transfer the solutions to be purified to a column containing 5 anion exchangers (0.5-1.5) :( 2-3.2) :( 1-1.6) at a rate of 1-20 cm 3 / cm 2 · min, and the solutions leaving the columns after adjusting the reagent concentration, it is used as a starting solution for the next decontamination.
HU9303665A 1993-12-20 1993-12-20 Method for purifying basic, oxidizing and/or acidiv reductive decontaminant solution of atomic power plant HU215199B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU9303665A HU215199B (en) 1993-12-20 1993-12-20 Method for purifying basic, oxidizing and/or acidiv reductive decontaminant solution of atomic power plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU9303665A HU215199B (en) 1993-12-20 1993-12-20 Method for purifying basic, oxidizing and/or acidiv reductive decontaminant solution of atomic power plant

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HU9303665D0 HU9303665D0 (en) 1994-04-28
HUT69834A HUT69834A (en) 1995-09-28
HU215199B true HU215199B (en) 1998-10-28

Family

ID=10984277

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9303665A HU215199B (en) 1993-12-20 1993-12-20 Method for purifying basic, oxidizing and/or acidiv reductive decontaminant solution of atomic power plant

Country Status (1)

Country Link
HU (1) HU215199B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
HUT69834A (en) 1995-09-28
HU9303665D0 (en) 1994-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lehto et al. Separation of radioactive strontium from alkaline nuclear waste solutions with the highly effective ion exchanger SrTreat
CA1165214A (en) Nuclear reactor cooling system decontamination reagent regeneration
US4287002A (en) Nuclear reactor decontamination
Lehto et al. Selective separation of radionuclides from nuclear waste solutions with inorganic ion exchangers
US2752309A (en) Process for water decontamination
EP3221048B1 (en) Method and apparatus for the recovery of radioactive nuclides from spent resin materials
EP0118493B1 (en) Fixation of anionic materials with a complexing agent
WO1996014640A1 (en) Decontamination processes
RU2297055C1 (en) Method for recovering still bottoms of liquid radioactive waste
JPS6243519B2 (en)
Sinha et al. Removal of radioiodine from liquid effluents
US4696768A (en) Process for the separation of large amounts of uranium from small amounts of radioactive fission products, which are present in basic, aqueous carbonate containing solutions
US4740359A (en) Process for the recovery of uranium values in an extractive reprocessing process for irradiated nuclear fuels
HU215199B (en) Method for purifying basic, oxidizing and/or acidiv reductive decontaminant solution of atomic power plant
KR100764904B1 (en) METHOD FOR RECOVERING OF THE SPENT ION EXCHANGE MATERIALS SELECTIVE FOR THE Cs AND Sr ION SORPTION
Borai et al. Improvement of radioactive liquid waste treatment efficiency by sequential cationic and anionic ion exchangers
JP7312709B2 (en) Radioactive waste liquid treatment system and radioactive waste liquid treatment method
JPH0727069B2 (en) Separation method of cesium in nitric acid-containing aqueous solution
JP7123757B2 (en) Radioactive waste liquid treatment method and radioactive waste liquid treatment system
JP2012242092A (en) Processing method of radioactive cesium containing contaminated water
JPH0128920B2 (en)
Avramenko et al. Hydrothermal reprocessing of liquid radwastes from nuclear power plants
Hooper Activity removal from aqueous waste streams by seeded ultrafiltration
Nelson et al. Inorganic ion exchange separation of cesium from purex-type high-level radioactive wastes
JP7284722B2 (en) Treatment method of radioactive liquid waste

Legal Events

Date Code Title Description
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee