JP2019070581A - Contamination water processing method, contamination water processing system and sodium compound addition device used therefor - Google Patents

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和田 陽一
Yoichi Wada
陽一 和田
祐子 可児
Yuko Kani
祐子 可児
利正 大橋
Toshimasa Ohashi
利正 大橋
浅野 隆
Takashi Asano
浅野  隆
貴子 住谷
Takako Sumiya
貴子 住谷
優介 北本
Yusuke Kitamoto
優介 北本
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Abstract

To provide a contamination water processing method of various kinds of contaminated water capable of facilitating adsorption removal of radioactive nuclide while suppressing effects of coexisting substances other than radioactive substances.SOLUTION: The contamination water processing method comprises: a pH buffer process for making contaminated water slightly alkaline; an adsorption step for adsorption removing radioactive nuclide contained in the contaminated water after the pH buffer process; and controlling the water quality of the contaminated water so that sodium contained in contaminated water is excessive to calcium before the adsorption step of the radioactive nuclide.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、汚染水処理方法、並びに汚染水処理システム及びこれに用いるナトリウム化合物添加装置に関する。   The present invention relates to a polluted water treatment method, a polluted water treatment system, and a sodium compound addition apparatus used therefor.

原子力関連施設、例えば原子力プラントにおいて発生する放射性物質を含む水(汚染水)から放射性物質を除去する方法としては、イオン交換樹脂を用いる方法、無機系または有機系の吸着材により放射性物質を吸着して除去する処理等が知られている。ここで、放射性物質には、燃料に由来する物質(U、Puなどのアクチニド)、放射化により生成した物質(Fe、Co、Ni等)、および核分裂生成物(Cs、Sr、I等)が含まれる。   As a method of removing radioactive materials from water (contaminated water) containing radioactive materials generated in nuclear related facilities, for example, nuclear power plants, a method using an ion exchange resin, adsorption of radioactive materials by an inorganic or organic adsorbent And the like are known. Here, radioactive substances include substances derived from fuel (U, actinides such as Pu), substances generated by activation (Fe, Co, Ni, etc.), and fission products (Cs, Sr, I, etc.) included.

供用中のプラントでは、燃料破損が生じた場合でも、核分裂生成物や燃料に由来する物質の濃度は低く、放射化により生成した物質を含めて十分に管理されている。一方、事故時のように燃料が大きく損傷する場合、再処理施設あるいは廃棄物処理施設では、核分裂生成物や燃料に由来する物質の割合が多く、汚染水中のこれらの放射性物質濃度が高い。   In the in-use plant, even if fuel failure occurs, the concentration of fission products and substances derived from fuel is low, and is well controlled including substances generated by activation. On the other hand, if the fuel is greatly damaged as in the case of an accident, reprocessing facilities or waste treatment facilities have a high proportion of fission products and substances derived from the fuel, and the concentration of these radioactive substances in the contaminated water is high.

原子力関連施設において発生する汚染水には、種々の性状(含有成分、pHなど)が想定される。例えば、酸性及びアルカリ性の汚染水が考えられる。また、吸着材によっては吸着性能を発揮するために適切なpH領域があり、そのような吸着材を選択する場合には、吸着材に応じて汚染水のpHを酸性あるいはアルカリ性に調整し、その後、汚染水に含まれる放射性核種を吸着材に吸着させる場合もある。   Various properties (components, pH, etc.) are assumed for the contaminated water generated in nuclear related facilities. For example, acidic and alkaline contaminated water can be considered. In addition, some adsorbents have an appropriate pH range to exhibit adsorption performance, and when selecting such adsorbents, the pH of the contaminated water is adjusted to acidic or alkaline depending on the adsorbent, and then In some cases, radionuclides contained in contaminated water may be adsorbed onto the adsorbent.

放射性廃液から放射性核種を吸着除去する処理方法及び処理装置については、特許文献1、特許文献2及び特許文献3に記載されている。   The treatment method and the treatment apparatus for adsorbing and removing the radionuclide from the radioactive waste liquid are described in Patent Document 1, Patent Document 2 and Patent Document 3.

特許文献1〜3には、総じて、放射性廃液に含まれる粒子状物質を除去するろ過装置と、コロイド状物質を除去するコロイド除去装置と、放射性核種を吸着除去する吸着塔と、を備えた汚染水処理装置であって、吸着塔には、オキシン添着活性炭を充填することが望ましいことが記載されている。   Patent documents 1 to 3 generally include a filtration device for removing particulate matter contained in radioactive waste liquid, a colloid removal device for removing colloidal material, and an adsorption tower for adsorbing and removing radionuclides. It is described that it is desirable to be packed with oxine-impregnated activated carbon, which is a water treatment apparatus, in an adsorption column.

特許文献4には、ストロンチウム等の除去効率を向上するために、塩分を含む放射性廃液のpHを弱アルカリ性に調整するpH調整槽と、pH調整後の廃液から放射性核種を吸着する吸着塔と、を備えた、放射性廃液の処理システムが記載されている。   Patent Document 4 discloses a pH adjustment tank which adjusts the pH of a radioactive waste solution containing salt to be weakly alkaline in order to improve the removal efficiency of strontium etc., and an adsorption tower which adsorbs radionuclides from the waste solution after pH adjustment; A radioactive waste liquid treatment system is described.

特許文献5には、チタンケイ酸塩化合物である結晶化シリコチタネート(CST)に苛性処理を施すことにより、セシウム及びストロンチウムのそれぞれの吸着性能が向上した吸着材を得る方法が記載されている。   Patent Document 5 describes a method of obtaining an adsorbent in which the adsorption performance of cesium and strontium is improved by subjecting crystallized silicotitanate (CST), which is a titanium silicate compound, to caustic treatment.

特開2015−40826号公報JP, 2015-40826, A 特開2015−59852号公報JP, 2015-59852, A 特開2015−59870号公報JP, 2015-59870, A 特開2013−108818号公報JP, 2013-108818, A 特開2014−122806号公報JP 2014-122806 A

原子力関連施設で生じる汚染水は、性質が様々であり、特に、海水、河川からの淡水、地下水、建造物に用いられるコンクリートに接した水等が含まれる場合がある。そのため、除去しようとする放射性物質以外にも、吸着材に吸着される物質が共存することになる。よって、汚染水は、海水や地下水などに由来する塩分(カルシウムやマグネシウム等)を含む場合がある。   Contaminated water produced at nuclear facilities may vary in nature, and may include, among others, seawater, freshwater from rivers, groundwater, water in contact with concrete used in construction, and the like. Therefore, in addition to the radioactive substance to be removed, a substance to be adsorbed by the adsorbent coexists. Therefore, the contaminated water may contain salt (such as calcium or magnesium) derived from seawater or groundwater.

このような場合には、特許文献4に記載の放射性廃液の処理システムを用いても、共存物質の影響により、放射性物質を十分に吸着除去することが困難となるおそれがある。   In such a case, even if the radioactive waste liquid treatment system described in Patent Document 4 is used, due to the influence of the coexisting substance, it may be difficult to sufficiently adsorb and remove the radioactive substance.

本発明の目的は、種々の汚染水の処理に際して、放射性物質以外の共存物質の影響を抑え、放射性核種の吸着除去を促進することにある。   An object of the present invention is to suppress the influence of coexisting substances other than radioactive substances and promote adsorption and removal of radionuclides in the treatment of various types of polluted water.

本発明の汚染水処理方法は、汚染水を弱アルカリ性とするpH緩衝工程と、pH緩衝工程の後、汚染水に含まれる放射性核種を吸着除去する放射性核種吸着工程と、を含み、放射性核種吸着工程の前に、汚染水に含まれるナトリウムがカルシウムに対して過剰となるように、汚染水の水質の制御をする。   The contaminated water treatment method of the present invention comprises a pH buffering step for making the contaminated water weakly alkaline, and a radionuclide adsorption step for adsorbing and removing radionuclides contained in the contaminated water after the pH buffering step, Before the process, control the quality of the contaminated water so that the sodium contained in the contaminated water is excessive to calcium.

本発明によれば、種々の汚染水の処理に際して、放射性物質以外の共存物質の影響を抑え、放射性核種の吸着除去を促進することができる。   According to the present invention, in the treatment of various polluted waters, the influence of coexisting substances other than radioactive substances can be suppressed, and adsorption and removal of radionuclides can be promoted.

実施例1の汚染水処理システムを示す模式構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration view showing a contaminated water treatment system of a first embodiment. シリコチタネートに結合したナトリウムイオンの状態を計算した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having calculated the state of the sodium ion couple | bonded with silicotitanate. 実施例2の汚染水処理システムを示す模式構成図である。FIG. 7 is a schematic configuration view showing a contaminated water treatment system of Example 2; 実施例3の汚染水処理システムを示す模式構成図である。FIG. 8 is a schematic configuration view showing a contaminated water treatment system of Example 3;

本発明は、放射性核種を含む汚染水の処理方法並びに汚染水処理システム及びこれに用いるナトリウム化合物添加装置に関する。   The present invention relates to a method of treating contaminated water containing a radionuclide, a contaminated water treatment system, and a sodium compound addition device used therefor.

本発明は、汚染水に含まれるカルシウムに対するナトリウムの比率を所定値以上の過剰な状態に調整することを特徴とする。   The present invention is characterized in that the ratio of sodium to calcium contained in the contaminated water is adjusted to an excess state of a predetermined value or more.

汚染水(原水)には、通常、ストロンチウムが0.1〜数ppm含まれる。同様に、カルシウム及びマグネシウムが数十ppm〜数百ppm含まれる。ここで、ストロンチウムの大部分は、海水由来のものであり、非放射性の同位体である。後述の放射性核種吸着装置(放射性核種吸着工程)においては、放射性同位体を含むストロンチウムを吸着除去するが、カルシウム及びマグネシウムについては、ほとんど吸着しない。   Contaminated water (raw water) usually contains 0.1 to several ppm of strontium. Similarly, several tens ppm to several hundreds ppm of calcium and magnesium are contained. Here, most of the strontium is derived from seawater and is a non-radioactive isotope. In a radionuclide adsorption apparatus (radionuclide adsorption step) described later, strontium containing a radioactive isotope is adsorbed and removed, but calcium and magnesium are hardly adsorbed.

以下では、汚染水処理装置に用いられる吸着材が、結晶化シリコチタネート(CST)又はこれに苛性処理を施した場合を例に説明する。なお、吸着特性がCSTに類似する化合物を用いた場合は、同様に考えることができる。   Below, the case where the adsorption material used for a contaminated water treatment apparatus performs a caustic process to crystallized silicotitanate (CST) or this is demonstrated to an example. In addition, when the compound whose adsorption | suction characteristic is similar to CST is used, it can think similarly.

CSTによる放射性物質の吸着除去は、CSTの表面のNaと、汚染水に含まれる放射性物質であるCsやSr2+とが交換される現象を利用するものである。 The adsorptive removal of radioactive substances by CST utilizes a phenomenon in which Na + on the surface of CST and Cs + or Sr 2+ which are radioactive substances contained in contaminated water are exchanged.

図2は、CSTに結合したナトリウムイオンの状態を計算した結果を示すグラフである。横軸にpH、縦軸にNa及びHを吸着したCSTの割合(存在比)をとっている。ナトリウムイオンの濃度が200ppmの場合を示している。長破線はHCSTを、一点鎖線はHNaCSTを、短破線はHNaCSTを、実線はNaCSTを表している。 FIG. 2 is a graph showing the results of calculation of the state of sodium ion bound to CST. The horizontal axis represents pH, and the vertical axis represents the ratio (presence ratio) of CST adsorbed with Na + and H + . The case where the concentration of sodium ion is 200 ppm is shown. The long broken line represents H 3 CST, the alternate long and short dash line represents H 2 NaCST, the short broken line represents HNa 2 CST, and the solid line represents Na 3 CST.

本図に示すように、CST一分子の表面には3つまでNaが結合できる。ここで、化合物の表現としては、CSTに吸着しているイオンであるNa及びHの個数に対応する形式で、NaCST(Naが3つ結合したもの)、HNaCST(Naが2つと1つのプロトンが結合したもの)、HNaCST(Naが1つと2つのプロトンが結合したもの)、HCST(3つのプロトンが結合したもの)と記載している。 As shown in the figure, up to three Na + can be bound to the surface of one CST molecule. Here, as a representation of the compound, Na 3 CST (a combination of three Na + ), HNa 2 CST (Na in a form corresponding to the number of Na + and H + ions adsorbed to CST. It is described that + represents two + one proton bonded), H 2 NaCST (a combination of Na + one proton and two protons), and H 3 CST (three protons combined).

これらのCSTの状態は、Na濃度とpHにより平衡関係が成立している。そのため、高pHであるほど、水中のNa濃度が高いほど、CSTの表面におけるNaの存在比が高くなる。 The state of these CSTs is in equilibrium with Na + concentration and pH. Therefore, the higher the pH and the higher the Na concentration in water, the higher the abundance ratio of Na on the surface of CST.

中性付近(pH4〜8)においては、CST表面は、Naが1つ結びついたHNaCSTの存在比が高い。そして、アルカリ性(pH8以上)にすることによって、HNaCST又はNaCSTの比率が高くなっていく。吸着している2個のNaが1個のSr2+と置換されるため、この状態においては、CSTは、Naとの置換により、Sr2+等の放射性核種を吸着しやすくなる。したがって、特許文献4のように、液性を弱アルカリ側に制御することによって、吸着性能を向上することができる。 Near neutral (pH 4 to 8), the CST surface has a high abundance ratio of H 2 NaCST in which one Na is bound. And by making it alkaline (pH 8 or more), the ratio of HNa 2 CST or Na 3 CST increases. Since two adsorbed Na + ions are replaced with one Sr 2+ ion , in this state, CST becomes easy to adsorb a radionuclide such as Sr 2+ ion by the substitution with Na + ions . Therefore, the adsorption performance can be improved by controlling the liquid property to the weakly alkaline side as in Patent Document 4.

汚染水のpHは、おおむね3〜7である。吸着性能を高めるためには、pH8〜10とすることが望ましい。pHがこの範囲の場合、HNaCSTとHNaCSTとの存在比が拮抗している。なお、pHが10を超え、アルカリ性が強い状態においては、Sr2+等が沈殿しやすくなるため、放射性核種であるSr2+等を吸着により除去することが困難となる。 The pH of the contaminated water is approximately 3 to 7. In order to enhance the adsorption performance, it is desirable to set the pH to 8 to 10. When the pH is in this range, the abundance ratio of HNa 2 CST to H 2 NaCST antagonizes. When the pH exceeds 10 and the alkalinity is strong, Sr 2+ and the like tend to precipitate, so that it is difficult to remove the radionuclide Sr 2+ and the like by adsorption.

種々の水質の条件によって弱アルカリ化の効果について実験的に検討したところ、Sr吸着量は、CaとNaとの濃度比(Ca/Na比)の影響が大きいことがわかった。   When the effect of weak alkalinization was experimentally examined according to various water quality conditions, it was found that the Sr adsorption amount is largely influenced by the concentration ratio of Ca to Na (Ca / Na ratio).

表1は、弱アルカリ化した状態(pH8〜10)におけるSr吸着量がCa/Na比に対してどのように変化するか示したものである。   Table 1 shows how the amount of Sr adsorbed in the weakly alkaline state (pH 8 to 10) changes relative to the Ca / Na ratio.

本表に示すように、水質1のようにCa/Na比が0.3の場合、弱アルカリ化によりSr吸着量が増加する。一方、水質2のようにCa/Na比が1.2の場合、Sr吸着量は、弱アルカリ化しても変わらない。   As shown in the table, when the Ca / Na ratio is 0.3 as in the water quality 1, the amount of Sr adsorption increases due to weak alkalization. On the other hand, when the Ca / Na ratio is 1.2 as in the case of water quality 2, the amount of Sr adsorption does not change even if it is weakly alkalized.

Figure 2019070581
Figure 2019070581

Caイオン及びNaイオンの電荷はそれぞれ、+2、+1である。よって、電荷比で考えると、Ca/Na比が1.2の場合、Ca電荷はNa電荷の2.4倍であり、Ca電荷が過剰である。一方、Ca/Na比が0.3の場合、Ca電荷はNa電荷の0.6倍であり、Na電荷が過剰である。   The charge of Ca ion and Na ion is +2, +1, respectively. Therefore, considering the charge ratio, when the Ca / Na ratio is 1.2, the Ca charge is 2.4 times the Na charge, and the Ca charge is excessive. On the other hand, when the Ca / Na ratio is 0.3, the Ca charge is 0.6 times the Na charge, and the Na charge is excessive.

上述のとおり、CSTの表面におけるイオン交換容量は、表面のNaの存在比で決まるが、Caは、Naよりも選択係数がやや大きいため、Caが共存すると、CaがNaと交換される。その結果、SrとNaとの交換が減少し、弱アルカリ化によるSr吸着量の増加が顕著に現れなかったと考える。 As described above, the ion exchange capacity at the surface of CST is determined by the abundance ratio of Na + on the surface, but since Ca has a slightly larger selection coefficient than Na, when Ca coexists, Ca is exchanged with Na. As a result, it is considered that the exchange between Sr and Na decreased, and the increase in Sr adsorption amount due to weak alkalinization did not appear significantly.

以上のとおり、汚染水を適度な弱アルカリ性(pH8〜10)にするとともに、Ca電荷とNa電荷との比が小さくなるようにNaを添加することにより、CSTの表面におけるSr2+等の放射性核種の吸着性能を向上させることができることがわかった。そして、Ca電荷とNa電荷との比が1.0以下であるNa過剰側、すなわちCa/Na比が0.5以下となるように、Naの濃度を制御することが望ましいことがわかった。 As described above, by making the contaminated water moderately weakly alkaline (pH 8 to 10) and adding Na + so that the ratio of the Ca charge to the Na charge becomes small, the radioactivity such as Sr 2+ on the surface of CST It turned out that the adsorption performance of the nuclide can be improved. And it turned out that it is desirable to control the concentration of Na + so that the ratio of Ca charge to Na charge is 1.0 or less on the Na excess side, that is, the Ca / Na ratio is 0.5 or less. .

以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、実施例1の汚染水処理システムを示したものである。   FIG. 1 shows the contaminated water treatment system of the first embodiment.

本図に示すように、汚染水処理システム1は、汚染水に含まれる粒状物質を除去する濾過装置2と、コロイド状の物質を除去するコロイド除去装置3と、pH緩衝装置5と、放射性核種を吸着除去する放射性核種吸着装置6と、オキシン添着活性炭による重金属除去装置7と、を備えている。これらの装置は、配管8、9、10、11、12、13によって接続され、順次、汚染水を通水するように構成されている。pH緩衝装置5は、容器内に酸化マグネシウム(MgO)の粒子を充填したものである。MgOの溶解度は低く、汚染水に含まれる陰イオン(例えばCO 2−等)による緩衝作用を受けるため、汚染水のpHを弱アルカリ性の所望の範囲とすることができる。 As shown in the figure, the contaminated water treatment system 1 comprises a filter device 2 for removing particulate matter contained in the contaminated water, a colloid removal device 3 for removing colloidal matter, a pH buffer device 5, and a radionuclide And a heavy metal removing device 7 using an oxine-impregnated activated carbon. These devices are connected by pipes 8, 9, 10, 11, 12, 13 and are configured to pass contaminated water sequentially. The pH buffer 5 is a container filled with particles of magnesium oxide (MgO). Since the solubility of MgO is low and buffer action by anions (for example, CO 3 2- etc.) contained in the contaminated water, the pH of the contaminated water can be made into a desired range of weak alkalinity.

コロイド除去装置3とpH緩衝装置5との間の配管10には、ナトリウム化合物添加装置4が接続されている。これにより、汚染水中のモル数基準によるカルシウム(Ca)とナトリウム(Na)との濃度比(Ca/Na比)を低下させることができる。言い換えると、汚染水中の金属イオンについて、ナトリウム過剰とすることができる。   A sodium compound addition device 4 is connected to a pipe 10 between the colloid removal device 3 and the pH buffer device 5. Thereby, the concentration ratio (Ca / Na ratio) of calcium (Ca) to sodium (Na) on the basis of the number of moles in the contaminated water can be reduced. In other words, the metal ion in the contaminated water can be in excess of sodium.

本図においては、pH緩衝装置5の上流側の配管10にナトリウム化合物添加装置4を接続した例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ナトリウム化合物添加装置4は、放射性核種吸着装置6の上流側の配管8、9、10、11のいずれに接続してもよい。ナトリウム化合物添加装置4を設置することにより、汚染水をナトリウム過剰の状態とすることができるため、汚染水の水質によらず、弱アルカリ化した状態における放射性核種の吸着量を増加させることができる。   Although the example which connected the sodium compound addition apparatus 4 to the piping 10 of the upstream side of the pH buffer apparatus 5 was shown in this figure, this invention is not limited to this, The sodium compound addition apparatus 4 is radioactive It may be connected to any of the pipes 8, 9, 10 and 11 on the upstream side of the nuclide adsorption device 6. By installing the sodium compound addition device 4, the polluted water can be brought into a state of excess of sodium, so that the amount of adsorption of radionuclides in the weakly alkaline state can be increased regardless of the quality of polluted water .

特許文献4では、弱アルカリ化のために水酸化ナトリウム(NaOH)を添加することが例示されている。しかしながら、NaOHの場合、弱アルカリ化に必要な量は、数ppm以下の濃度レベルである。一方、汚染水に含まれるCa量は、海水の場合は400ppm程度であり、コンクリートに接した場合も高濃度で含まれる。このため、弱アルカリ化に必要な量よりも多くのNa化合物を添加することが必要な水質も想定される。   Patent Document 4 exemplifies addition of sodium hydroxide (NaOH) for weak alkalinization. However, in the case of NaOH, the amount required for weak alkalization is at a concentration level of several ppm or less. On the other hand, the amount of Ca contained in the contaminated water is about 400 ppm in the case of seawater, and is also contained at a high concentration when in contact with concrete. For this reason, the water quality which needs to add more Na compound than the amount required for weak alkalinization is also assumed.

ナトリウム化合物がpHを大きく変化させると、錯体や沈殿生成等によって汚染水処理システム1全体の性能に影響が及ぶ可能性がある。そこで、添加するナトリウム化合物としては、pHへの影響が少ないNaClが好ましく、NaHCO等の弱アルカリ物質なども好適に用いられる。NaHCOの添加は、汚染水(原水)にCO 2+が含まれる場合が多いため、通常は緩衝作用が働き、pHにほとんど影響しない。 If the sodium compound changes the pH significantly, the overall performance of the contaminated water treatment system 1 may be affected by the formation of complexes, precipitation, and the like. Therefore, as the sodium compound to be added, NaCl having little influence on pH is preferable, and a weakly alkaline substance such as NaHCO 3 is suitably used. Since the addition of NaHCO 3 often contains CO 3 2 + in the polluted water (raw water), the buffer action usually works and hardly affects the pH.

汚染水処理システム1に供給される水源(貯留槽、汲み上げ水)の水質を事前または直前に分析し、Ca/Na比が所定値以下(Na電荷が過剰)になるように、ナトリウム化合物添加装置4からのNa化合物供給量を制御する。水質が一定であれば設定値で供給し、水質が変動する場合には、供給量をNa濃度の実測値に連動して制御する。なお、制御は、原子力プラント等の集中制御室等に設置した制御装置により行う。また、移動式の制御装置により行ってもよい。   The water quality of the water source (reservoir, pumped water) supplied to the contaminated water treatment system 1 is analyzed in advance or immediately before, and the sodium compound addition device so that the Ca / Na ratio becomes less than a predetermined value (Na charge is excessive) Control the amount of Na compound supplied from 4. If the water quality is constant, the set value is supplied, and if the water quality fluctuates, the supply amount is controlled in conjunction with the measured value of the Na concentration. In addition, control is performed by the control apparatus installed in centralized control rooms etc., such as a nuclear power plant. Alternatively, it may be performed by a mobile control device.

なお、汚染水処理システム1を構成する各要素はそれぞれ、本発明の汚染水処理方法の各工程とみなすことができる。   In addition, each element which comprises the contaminated water treatment system 1 can be regarded as each process of the contaminated water treatment method of this invention, respectively.

したがって、本実施例の汚染水処理方法は、汚染水に含まれる粒状物質を除去する濾過工程と、コロイド状の物質を除去するコロイド除去工程と、pH緩衝工程と、放射性核種を吸着除去する放射性核種吸着工程と、オキシン添着活性炭による重金属除去工程と、を含む。そして、濾過工程、コロイド除去工程、pH緩衝工程及び放射性核種吸着工程のうちいずれかの工程の前に、ナトリウム化合物添加工程を行う。   Therefore, the method for treating contaminated water according to this embodiment includes a filtration step for removing particulate matter contained in the contaminated water, a colloid removal step for removing a colloidal substance, a pH buffering step, and a radioactive removal for adsorbing and removing a radionuclide. It includes a nuclide adsorption step and a heavy metal removal step by an oxine-impregnated activated carbon. And a sodium compound addition process is performed before any process among a filtration process, a colloid removal process, a pH buffer process, and a radionuclide adsorption process.

次に示す実施例2及び3は、Na濃度が異なる水源の切り替えにより、Ca/Na比が所定値以下になるようにして、放射性核種吸着量への影響を低減する例である。   Examples 2 and 3 shown below are examples in which the influence on the radionuclide adsorption amount is reduced by switching the water sources having different Na concentrations so that the Ca / Na ratio is equal to or less than a predetermined value.

図3は、汚染水処理システムにナトリウム化合物添加装置を設けない実施例について示したものである。   FIG. 3 shows an embodiment in which the contaminated water treatment system is not provided with a sodium compound addition device.

本図においては、図1のナトリウム化合物添加装置4がない点、及び配管8の上流側に汚染水貯留槽15、16、17と流量調節装置21、22、23とを設けた点である。   In this figure, the point which does not have the sodium compound addition apparatus 4 of FIG. 1, and the point which provided the contaminated water storage tanks 15, 16, 17 and the flow control devices 21, 22, 23 on the upstream side of the piping 8.

汚染水貯留槽15、16、17は、水質が異なりNa濃度が異なる汚染水を貯留している。汚染水貯留槽15、16、17はそれぞれ、配管18及び流量調節装置21、配管19及び流量調節装置22、配管20及び流量調節装置23を介して配管14に接続されている。配管14は、配管8に接続され、汚染水処理システム1の濾過装置2に汚染水を送るようになっている。汚染水を汚染水貯留槽15、16、17から汚染水処理システム1に供給する際には、貯留された汚染水がCa/Na比が所定値以下になるように、流量調節装置21、22、23により混合する。   Contaminated water storage tanks 15, 16 and 17 store contaminated water having different water quality and different Na concentration. The contaminated water storage tanks 15, 16 and 17 are connected to the pipe 14 via the pipe 18 and the flow control device 21, the pipe 19 and the flow control device 22, the pipe 20 and the flow control device 23, respectively. The pipe 14 is connected to the pipe 8 and sends the contaminated water to the filtration device 2 of the contaminated water treatment system 1. When the polluted water is supplied from the polluted water storage tank 15, 16 or 17 to the polluted water treatment system 1, the flow rate adjusting devices 21, 22 are controlled so that the stored polluted water becomes equal to or less than a predetermined value. , Mix according to 23.

この場合に、あらかじめ測定しておいた汚染水貯留槽15、16、17の水質(Na濃度及び/又はCa濃度)のデータ、又は配管18、19、20に付設した水質センサ(Na濃度計及び/又はCa濃度計)により得られるデータを用いて、汚染水貯留槽15、16、17からの汚染水の供給量を調節する。   In this case, data of the water quality (Na concentration and / or Ca concentration) of the contaminated water storage tank 15, 16, 17 measured in advance, or a water quality sensor (Na concentration meter attached to the piping 18, 19, 20) The amount of contaminated water supplied from the contaminated water reservoirs 15, 16, 17 is adjusted using data obtained by the (or Ca concentration meter).

ただし、貯留された汚染水を混合してもCa/Na比が所定値以下にならない場合もある。その場合に備えて、実施例1のナトリウム化合物添加装置4を設置しておくことは望ましい。貯留された汚染水の混合のみでCa/Na比が所定値以下となる場合には、ナトリウム化合物添加装置4を停止し、Ca/Na比が所定値以下とならない場合には、ナトリウム化合物添加装置4を稼働する。   However, even if the stored contaminated water is mixed, the Ca / Na ratio may not fall below the predetermined value. In order to prepare for that case, it is desirable to install the sodium compound addition device 4 of the first embodiment. If the Ca / Na ratio is less than or equal to the predetermined value only by mixing the stored contaminated water, the sodium compound addition device 4 is stopped, and if the Ca / Na ratio is not less than or equal to the predetermined value, the sodium compound addition device Run 4

図4は、本発明の汚染水処理システム他の実施例を示したものである。本図においては、汚染水処理システム1の詳細については、実施例1又は2の場合と同様であるため、割愛した。   FIG. 4 shows another embodiment of the contaminated water treatment system of the present invention. In the figure, the details of the contaminated water treatment system 1 are omitted because they are the same as in the case of the first embodiment or the second embodiment.

本図においては、汚染されている海水、河川や湖沼の淡水(以下単に「淡水」ともいう。)、地下水、あるいは原子力施設の滞留水を汚染水汲み上げ装置24、25、26によって汲み上げる。汚染水汲み上げ装置24、25、26から送られる汚染水は、配管14で合流し、汚染水処理システム1に送られる。これらの汚染水を汚染水処理システム1に供給する際には、汚染水汲み上げ装置24、25、26によって汚染水の汲み上げ比率を調整することにより、Ca/Na比が所定値以下になるように混合する。ここで、実施例2と同様に、汚染水の水質データを用いて、混合比率を調節してもよい。   In this figure, polluted seawater, fresh water from rivers and lakes (hereinafter simply referred to as "fresh water"), underground water, or stagnant water from nuclear facilities are pumped up by the polluted water pumping devices 24, 25, 26. Contaminated water sent from the contaminated water pumping devices 24, 25, 26 is joined by a pipe 14 and sent to the contaminated water treatment system 1. When the contaminated water is supplied to the contaminated water treatment system 1, the Ca / Na ratio can be reduced to a predetermined value or less by adjusting the ratio of the contaminated water pumped by the contaminated water pumping devices 24, 25 and 26. Mix. Here, as in the second embodiment, the mixing ratio may be adjusted using the water quality data of the contaminated water.

なお、上記の実施例においては、汚染水貯留槽、流量調節装置、汚染水汲み上げ装置等は、汚染水処理システムに含まれない形式で説明しているが、これらの周辺機器が本発明の汚染水処理システムに含まれると解釈してもよい。   In the above embodiment, the contaminated water storage tank, the flow rate control device, the contaminated water pumping device and the like are described in a form not included in the contaminated water treatment system, but these peripheral devices are contaminated by the present invention. It may be interpreted as being included in a water treatment system.

1:汚染水処理システム、2:濾過装置、3:コロイド除去装置、4:ナトリウム化合物添加装置、5:pH緩衝装置、6:放射性核種吸着装置、7:重金属除去装置、8、9、10、11、12、13、14、18、19、20:配管、15、16、17:汚染水貯留槽、21、22、23:流量調節装置、24、25、26:汚染水汲み上げ装置。   1: Contaminated water treatment system, 2: Filter, 3: Colloid remover, 4: Sodium compound addition, 5: pH buffer, 6: Radionuclide adsorber, 7: Heavy metal remover, 8, 9, 10 11, 12, 13, 14, 18, 19, 20: Piping, 15, 16, 17: Contaminated water storage tank, 21, 22, 23: Flow control device, 24, 25, 26: Contaminated water pumping device.

Claims (15)

汚染水を弱アルカリ性とするpH緩衝工程と、
前記pH緩衝工程の後、前記汚染水に含まれる放射性核種を吸着除去する放射性核種吸着工程と、を含み、
前記放射性核種吸着工程の前に、前記汚染水に含まれるナトリウムがカルシウムに対して過剰となるように、前記汚染水の水質の制御をする、汚染水処理方法。
PH buffering process to make contaminated water weakly alkaline;
After the pH buffering step, a radionuclide adsorption step of adsorbing and removing a radionuclide contained in the contaminated water;
A contaminated water treatment method, comprising controlling the quality of the contaminated water such that sodium contained in the contaminated water is excessive to calcium prior to the radionuclide adsorption step.
前記制御は、前記pH緩衝工程又は前記放射性核種吸着工程の前に、前記汚染水にナトリウム化合物を添加することにより行う、請求項1記載の汚染水処理方法。   The contaminated water treatment method according to claim 1, wherein the control is performed by adding a sodium compound to the contaminated water prior to the pH buffering step or the radionuclide adsorption step. 前記汚染水のモル数基準によるカルシウムとナトリウムとの濃度比は、前記制御により、0.5以下とする、請求項1又は2に記載の汚染水処理方法。   The contaminated water treatment method according to claim 1 or 2, wherein the concentration ratio of calcium to sodium based on the number of moles of the contaminated water is set to 0.5 or less by the control. 前記放射性核種は、少なくともストロンチウムを含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の汚染水処理方法。   The contaminated water treatment method according to any one of claims 1 to 3, wherein the radionuclide contains at least strontium. 前記制御は、前記pH緩衝工程又は前記放射性核種吸着工程の前に、水質の異なる2種類以上の汚染水を混合することにより行う、請求項1記載の汚染水処理方法。   The said control is a contaminated water treatment method of Claim 1 performed by mixing two or more types of contaminated water in which water quality differs before the said pH buffer process or the said radionuclide adsorption process. 前記2種類以上の汚染水は、汚染水貯留槽、海水、淡水、地下水、及び原子力施設の滞留水からなる群から選ばれた2種類以上の組み合わせである、請求項5記載の汚染水処理方法。   The contaminated water treatment method according to claim 5, wherein the two or more types of the polluted water are a combination of two or more types selected from the group consisting of a polluted water storage tank, seawater, fresh water, ground water, and stagnant water of a nuclear facility. . 汚染水を弱アルカリ性とするpH緩衝装置と、
前記pH緩衝装置を通過した前記汚染水に含まれる放射性核種を吸着除去する放射性核種吸着装置と、を含み、
前記放射性核種吸着装置に流入する前記汚染水に含まれるナトリウムがカルシウムに対して過剰となるように、前記汚染水の水質の制御をする、汚染水処理システム。
PH buffer that makes polluted water weakly alkaline;
A radionuclide adsorption device for adsorbing and removing a radionuclide contained in the contaminated water that has passed through the pH buffer device;
The contaminated water treatment system which controls the water quality of the said contaminated water so that the sodium contained in the said contaminated water which flows in into the said radionuclide adsorption apparatus may become excess with respect to calcium.
前記pH緩衝装置又は前記放射性核種吸着装置より上流側には、前記汚染水にナトリウム化合物を添加するナトリウム化合物添加装置が設けられている、請求項7記載の汚染水処理システム。   The contaminated water treatment system according to claim 7, wherein a sodium compound addition device for adding a sodium compound to the contaminated water is provided upstream of the pH buffer device or the radionuclide adsorption device. 前記汚染水のモル数基準によるカルシウムとナトリウムとの濃度比は、前記制御により、0.5以下とする、請求項7又は8に記載の汚染水処理システム。   The contaminated water treatment system according to claim 7 or 8, wherein the concentration ratio of calcium to sodium based on the number of moles of the contaminated water is set to 0.5 or less by the control. 前記放射性核種は、少なくともストロンチウムを含む、請求項7〜9のいずれか一項に記載の汚染水処理システム。   The contaminated water treatment system according to any one of claims 7 to 9, wherein the radionuclide contains at least strontium. 前記制御は、前記pH緩衝装置又は前記放射性核種吸着装置より上流側で、水質の異なる2種類以上の汚染水を混合することにより行う、請求項7記載の汚染水処理システム。   The said control is a contaminated water treatment system of Claim 7 performed by mixing two or more types of contaminated water in which water quality differs in the upstream from the said pH buffer apparatus or the said radionuclide adsorption apparatus. 前記2種類以上の汚染水は、汚染水貯留槽、海水、淡水、地下水、及び原子力施設の滞留水からなる群から選ばれた2種類以上の組み合わせである、請求項11記載の汚染水処理システム。   The contaminated water treatment system according to claim 11, wherein the two or more types of polluted water are a combination of two or more types selected from the group consisting of a polluted water storage tank, seawater, fresh water, groundwater, and stagnant water of a nuclear facility. . 汚染水を弱アルカリ性とするpH緩衝装置と、前記pH緩衝装置を通過した前記汚染水に含まれる放射性核種を吸着除去する放射性核種吸着装置と、を含む汚染水処理システムに用いられる装置であって、
前記pH緩衝装置又は前記放射性核種吸着装置より上流側に設置され、
前記放射性核種吸着装置に流入する前記汚染水に含まれるナトリウムがカルシウムに対して過剰となるように、前記汚染水にナトリウム化合物を添加する、ナトリウム化合物添加装置。
An apparatus used for a contaminated water treatment system, comprising: a pH buffer device which makes the contaminated water weakly alkaline; and a radionuclide adsorption device which adsorbs and removes radionuclides contained in the contaminated water which has passed through the pH buffer device ,
It is installed upstream of the pH buffer or the radionuclide adsorption device,
A sodium compound addition device, wherein a sodium compound is added to the polluted water such that sodium contained in the polluted water flowing into the radionuclide adsorption device is excessive to calcium.
前記汚染水のモル数基準によるカルシウムとナトリウムとの濃度比が0.5以下となるように、前記ナトリウム化合物を添加する、請求項13記載のナトリウム化合物添加装置。   The sodium compound addition device according to claim 13, wherein the sodium compound is added such that the concentration ratio of calcium to sodium on the basis of the number of moles of the contaminated water is 0.5 or less. 前記ナトリウム化合物は、NaCl又はNaHCOである、請求項13又は14に記載のナトリウム化合物添加装置。 The sodium compound addition device according to claim 13, wherein the sodium compound is NaCl or NaHCO 3 .
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