KR20150069878A - 축전식탈염장치와 전기탈염장치의 결합형 방사성 폐액 처리시스템 - Google Patents

축전식탈염장치와 전기탈염장치의 결합형 방사성 폐액 처리시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이온교환수지를 교체할 필요 없이 방사성 폐액에 함유된 방사성 핵종을 용이하게 제거 처리할 수 있도록 한 축전식탈염장치와 전기탈염장치의 결합형 방사성 폐액 처리시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 축전식탈염장치와 전기탈염장치의 결합형 방사성 폐액 처리시스템은 방사성 폐액이 역삼투막에 통과되어, 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질이 제거되는 역삼투장치부와; 상기 역삼투장치부에서 이송된 방사성 폐액이 축전식탈염장치로 통과되어, 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질이 축전식탈염장치로 흡착되는 축전식탈염장치부와; 상기 축전식탈염장치부에서 이송된 방사성 폐액이 전기탈염장치로 통과되어, 방사성 폐액에 포함된 방사성 핵종을 포함한 이온성 물질이 완벽하게 제거되어 배출되는 삼방밸브가 구비된 전기탈염장치부로 구성됨을 특징으로 한다.

Description

축전식탈염장치와 전기탈염장치의 결합형 방사성 폐액 처리시스템{Combined CDI and EDI System for Liquid Radioactive Waste Treatment}
본 발명은 축전식탈염장치와 전기탈염장치의 결합형 방사성 폐액 처리시스템에 관한 것으로, 특히 액체 방사성 폐기물에 함유된 희박한 방사성 핵종을 완전히 제거하여 순수 수준으로 처리할 수 있는 축전식탈염장치와 전기탈염장치의 결합형 방사성 폐액 처리시스템에 관한 것이다.
원전의 수처리 시스템 운영, 오염된 장치의 제염, 방사선 작업복의 세탁 등 활동 중에 필연적으로 액체 방사성 폐기물이 발생된다.
일반적으로 상기한 액체 방사성 폐기물은 포함된 이온상태의 방사성 물질을 선택적 혹은 비선택적으로 제거하여 처리하며 보통 일정한 전처리 과정에서 이물질 등을 제거한 후에 증발농축, 선택적 이온교환, 역삼투 분리 등의 주요처리 공정을 이용하여 대부분의 전도도 유발물질 및 방사성 핵종을 제거 처리한다.
그러나 이러한 주요 처리공정으로 처리한 폐액에 매우 희박한 염분 및 핵종이 잔류할 수 있으며, 이 경우 보통 이온교환수지를 사용하여 추가 처리를 하게 되는데 원자력급 이온교환수지는 고가이고, 1회용이므로 많은 비용이 소요되며, 사용한 이온교환수지를 다시 2차 폐기물로 발생시키는 문제점이 있다.
따라서, 상술한 문제점을 해결하기 위한 방사성 폐액 처리 시스템의 개발이 절실히 필요한 실정이다.
이와 관련된 특허로는 한국공개특허 제2000-0073685호의 역삼투막과 유브이/과산화수소 광산화법을 이용한 방사성 세탁폐액 처리방법 및 장치가 제시되어 있다.
한국공개특허 제2000-0073685호(2000.12.05)
이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 이온교환수지를 교체할 필요 없이 방사성 폐액에 잔류하는 희박한 방사성 핵종을 용이하게 제거 처리할 수 있도록 한 축전식탈염장치와 전기탈염장치의 결합형 방사성 폐액 처리시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 축전식탈염장치와 전기탈염장치의 결합형 방사성 폐액 처리시스템은 방사성 폐액에 포함된 고농도의 염 및 방사성 물질을 1차로 제거하는 역삼투장치부와; 상기 역삼투장치부에서 이송된 방사성 폐액이 축전식탈염장치로 통과되어, 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질이 축전식탈염장치로 흡착되는 축전식탈염장치부와; 상기 축전식탈염장치부에서 이송된 방사성 폐액이 전기탈염장치로 통과되어, 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질을 제거하여 순수 수준으로 처리 배출되는 삼방밸브가 구비된 전기탈염장치부로 구성됨을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 축전식탈염장치와 전기탈염장치의 결합형 방사성 폐액 처리시스템은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명은 이온교환수지를 교체할 필요 없이 축전식탈염장치와 전기탈염장치를 이용하여 방사성 폐액에 함유된 방사성 물질을 저렴하고 용이하게 제거할 수 있다.
둘째, 본 발명은 기존에 적용한 이온교환수지 대신에 전기를 사용하는 축전식탈염장치와 전기탈염장치를 사용함으로써 고체 폐기물의 발생량을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 축전식탈염장치와 전기탈염장치의 결합형 방사성 폐액 처리시스템의 제1실시예를 나타낸 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 축전식탈염장치와 전기탈염장치의 결합형 방사성 폐액 처리시스템의 제2실시예를 나타낸 개략도,
도 3은 본 발명에 따른 축전식탈염장치와 전기탈염장치의 결합형 방사성 폐액 처리시스템의 제3실시예를 나타낸 개략도,
도 4는 본 발명에 따른 축전식탈염장치와 전기탈염장치의 결합형 방사성 폐액 처리시스템의 제4실시예를 나타낸 개략도,
도 5는 본 발명에 따른 축전식탈염장치와 전기탈염장치의 결합형 방사성 폐액 처리시스템의 제5실시예를 나타낸 개략도.
이하, 본 발명을 첨부한 예시도면 및 다양한 실시예를 예로 들어 상세히 설명한다.
[제1실시예]
도 1은 본 발명에 따른 축전식탈염장치와 전기탈염장치의 결합형 방사성 폐액 처리시스템의 제1실시예를 나타낸 개략도이다.
이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 축전식탈염장치와 전기탈염장치 결합형 방사성 폐액 처리시스템은 방사성 폐액이 주요처리공정인 다단의 역삼투막에 통과되어, 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질이 제거되는 일부 역삼투장치부(100)와; 상기 역삼투장치부(100)에서 처리된 방사성 폐액이 축전식탈염장치로 통과되어, 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질이 축전식탈염장치로 흡착되는 축전식탈염장치부(200)와; 상기 축전식탈염장치부(200)에서 이송된 방사성 폐액이 전기탈염장치로 통과되어, 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질이 모두 제거된 처리수가 배출되는 삼방밸브(310)가 구비된 전기탈염장치부(300)로 구성된다.
즉, 본 발명에 따른 축전식탈염장치와 전기탈염장치의 결합형 방사성 폐액 처리시스템은 역삼투장치부(100)와 축전식탈염장치부(200) 및 전기탈염장치부(300)가 유기적으로 결합되어 이루어진 시스템이다.
여기서, 상기 역삼투장치부(100)는 펌프(10)에 의해 일정 압력이 가해진 방사성 폐액이 다단의 반투막에 통과되어 그 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질이 일부 제거된다.
상기 축전식탈염장치부(200)는 역삼투장치부(100)에서 이송된 방사성 폐액이 축전식탈염장치로 통과되어, 상기 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질의 90% 이상을 제거한다.
또한, 상기 축전식탈염장치부(200)는 역삼투장치부(100)에서 이송된 방사성 폐액이 다수개의 전기탈염장치로 통과된다.
여기서, 상기 축전식탈염장치는 다공성 탄소전극으로 이루어지는 이중전극 사이에 구비되는 스페이서로 구성되며, 상기 이중전극에 약 1~2V의 전극 전위를 인가하여, 이중전극 표면에서 발생하는 흡착반응을 이용하여 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질을 흡착하여 제거하는 역할을 한다.
이때, 상기 이중전극 표면에는 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질 중 방사성 핵종, 양이온, 음이온이 흡착되며, 이중전극은 양극과 음극으로 구성된다.
또한, 상기 축전식탈염장치는 이중전극에 흡착된 방사성 물질의 흡착한도를 초과한 경우, 이중전극에 전극 전위를 인가하는 것을 중지하여 이중전극에 흡착된 방사성 물질들을 탈착하여 재생한다.
이때, 상기 이중전극에서 탈착된 방사성 물질이 포함된 농축수는 내부적으로 연결 결합된 전기탈염장치부(300)로 이송된다.
그리고 상기 전기탈염장치부(300)는 축전식탈염장치부(200)에서 내부적으로 이송된 방사성 폐액을 3개의 유로로 분산시키는 삼방밸브(310)를 구비하며, 상기 삼방밸브(310)에서 이송된 방사성 폐액이 전기탈염장치로 통과되어, 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질이 모두 제거된 처리수, 전기탈염장치에서 사용된 전해수, 및 축전식탈염장치부(200)에서 축전식탈염장치에 흡착된 방사성 물질이 포함된 농축수가 각각 배출된다.
여기서, 상기 전기탈염장치는 수만 V의 전극 전위가 인가되는 양이온교환막과 음이온교환막, 상기 양이온교환막과 음이온교환막 사이에 혼합이온교환수지가 충전되는 탈염실이 구성될 수 있다.
상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 방사성 폐액 처리 시스템은 방사성 폐액이 다단의 반투막에 통과되어 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질이 일부 제거되는 역삼투장치부(100)와; 상기 역삼투장치부(100)에서 이송된 방사성 폐액이 축전식탈염장치로 통과되어, 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질이 축전식탈염장치로 흡착되는 축전식탈염장치부(200)와; 상기 축전식탈염장치부(200)에서 내부적으로 이송된 방사성 폐액이 전기탈염장치로 통과되어 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질이 모두 제거된 처리수가 배출되는 전기탈염장치부(300)로 구성됨으로써, 이온교환수지를 교체할 필요 없이 축전식탈염장치와 전기탈염장치를 이용하여 방사성 폐액에 함유된 방사성 물질을 용이하게 제거할 수 있는 작용효과가 있다.
한편, 상기 전기탈염장치부(300)의 전기탈염장치에 유입되는 방사성 폐액의 수질은 1~10㎲/㎝(Electric Conductivity)가 권장되지만, 역삼투장치부(100)를 통과한 방사성 폐액의 수질은 10~500㎲/cm까지 다양한 수질이 나타날 수 있다.
이때, 상기 역삼투장치부(100)와 전기탈염장치부(300) 사이에 축전식탈염장치부(200)를 설치하여, 방사성 폐액을 처리할 경우, 상기 축전식탈염장치부(200)의 축전식탈염장치를 통과한 방사성 폐액의 수질이 1~5㎲/cm가 유지될 수 있으므로, 상기 역삼투장치부(100)를 통과한 방사성 폐액의 수질에 관계없이 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질을 모두 제거할 수 있다.
또한, 상기 축전식탈염장치부(200)의 축전식탈염장치는 약 0.05~0.2 kWh/㎥의 에너지가 소모되므로 매우 작은 양의 에너지가 소모되므로 매우 경제적이다.
그리고 상기 축전식탈염장치부(200)는 축전식탈염장치를 통과한 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질의 90% 이상이 축전식탈염장치에서 전기적으로 흡착 제거된다.
이때, 상기 축전식탈염장치부(200)는 축전식탈염장치를 통과한 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질의 제거율이 90%가 되지 않으면 방사성 폐액을 축전식탈염장치로 재순환시킬 수 있다.
또한, 상기 축전식탈염장치부(200)는 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질을 좀 더 제거시킬 수 있도록 상기 역삼투장치부(100)에서 이송된 방사성 폐액이 다수개의 전기탈염장치로 통과되도록 구성될 수도 있음을 밝혀둔다.
[제2실시예]
도 2는 본 발명에 따른 축전식탈염장치와 전기탈염장치의 결합형 방사성 폐액 처리시스템의 제2실시예를 나타낸 개략도이다.
이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 축전식탈염장치와 전기탈염장치의 결합형 방사성 폐액 처리시스템은 방사성 폐액이 역삼투막에 통과되어, 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질이 제거되는 역삼투장치부(100)와; 상기 역삼투장치부(100)에서 이송된 방사성 폐액이 축전식탈염장치로 통과되어, 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질이 축전식탈염장치로 흡착되는 축전식탈염장치부(200)와; 상기 축전식탈염장치부(200)에서 이송된 방사성 폐액이 전기탈염장치로 통과되어, 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질이 제거되어 처리수가 배출되는 삼방밸브(310)가 구비된 전기탈염장치부(300)로 구성된다.
여기서, 상기 역삼투장치부(100)에서 이송된 방사성 폐액이 밸브(20) 또는 펌프(30)를 이용하여 방사성 폐액의 일정량이 축전식탈염장치부(200)을 거쳐 방사성 물질이 제거되고, 나머지 일정량의 방사성 폐액이 전기탈염장치부(300)를 거쳐 방사성 물질이 제거되도록 구성된다.
즉, 상기 역삼투장치부(100)과 전기탈염장치부(300)가 서로 밸브(20)를 통해 연결될 경우에는 상기 역삼투장치부(100)과 밸브(20) 사이에 축전식탈염장치부(200)를 설치할 수 있다.
[제3실시예]
도 3은 본 발명에 따른 축전식탈염장치와 전기탈염장치의 결합형 방사성 폐액 처리시스템의 제3실시예를 나타낸 개략도이다.
이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 축전식탈염장치와 전기탈염장치의 결합형 방사성 폐액 처리시스템은 방사성 폐액이 역삼투막에 통과되어, 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질이 제거되는 역삼투장치부(100)와; 상기 역삼투장치부(100)에서 이송된 방사성 폐액이 축전식탈염장치로 통과되어, 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질이 축전식탈염장치로 흡착되는 축전식탈염장치부(200)와; 상기 축전식탈염장치부(200)에서 이송된 방사성 폐액이 전기탈염장치로 통과되어, 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질이 제거되어 처리수가 배출되는 삼방밸브(310)가 구비된 전기탈염장치부(300)로 구성된다.
여기서, 상기 전기탈염장치부(300)에서 발생된 농축수를 축전식탈염장치부(200)로 이송시키는 이송수단(410)이 구성된다.
즉, 상기 이송수단(410)은 전기탈염장치부(300)에서 이송된 농축수를 다시 축전식탈염장치부(200)로 이송시키는 역할을 한다.
또한, 상기 축전식탈염장치부(200)로 이송된 농축수는 축전탈염장치를 통과하여 농축수에 포함된 방사성 물질이 축전식탈염장치로 흡착된다.
상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 축전식탈염장치와 전기탈염장치의 결합형 방사성 폐액 처리시스템은 축전식탈염장치부(200)에서 축전식탈염장치에 흡착된 방사성 물질이 포함된 농축수를 재처리함을 특징으로 한다.
[제4실시예]
도 4는 본 발명에 따른 축전식탈염장치와 전기탈염장치의 결합형 방사성 폐액 처리시스템의 제4실시예를 나타낸 개략도이다.
이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 축전식탈염장치와 전기탈염장치의 결합형 방사성 폐액 처리시스템은 방사성 폐액이 역삼투압막에 통과되어, 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질이 제거되는 역삼투장치부(500)와; 상기 역삼투장치부(500)에서 이송된 방사성 폐액이 전기탈염장치로 통과되어, 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질이 제거된 처리수와 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질이 제거된 농축수가 각각 배출되는 전기탈염장치부(600)와; 상기 전기탈염장치부(600)에서 이송된 농축수가 축전식탈염장치로 통과되어, 농축수에 포함된 방사성 물질이 축전식탈염장치에 흡착되는 축전식탈염장치부(700)로 구성된다.
즉, 본 발명에 따른 축전식탈염장치와 전기탈염장치의 결합형 방사성 폐액 처리시스템은 역삼투장치부(500)와 전기탈염장치부(600) 및 축전식탈염장치부(700)가 유기적으로 결합되어 이루어진 시스템이다.
여기서, 상기 역삼투장치부(500)는 펌프(10)에 의해 일정 압력이 가해진 방사성 폐액이 다단의 반투막에 통과되어 그 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질이 일부 제거된다.
특히, 상기 역삼투장치부(500)는 반투막을 사이에 둔 고농도 용액과 저농도 용액에 있어서, 고농도 용액에 삼투압 이상의 압력을 가하면 고농도 용액의 물이 저농도 용액으로 이동되는 역삼투현상을 이용하여, 방사성 물질이 일부 제거된 방사성 폐액을 회수한다.
여기서, 상기 반투막은 셀룰로우즈막과 TFC(Thin Film Composite)막으로 구성될 수 있다.
전자인 셀룰로우즈막은 이온제거율이 보통 95% 이상이고, 염소소독약 성분에는 강하지만 막표면에 세균이 증식하는 경우에는 막에 큰 구멍이 생겨 이온제거기능이 떨어져 불순물까지도 거를 능력을 상실한다.
후자인 TFC막은 이온제거율이 약 98% 이상이고 세균에는 강하지만 반대로 염소성분에는 매우 약하여 막표면에 염소성분이 묻을 때에는 이 또한 막면에 큰 구멍이 생겨 이온제거능력이 거의 없어지기 때문에 TFC막은 반드시 활성탄에 의한 완벽한 염소 전처리가 필수적이다.
또한, 상기 방사성 폐액은 반투막을 통과하기 전에 마이크로필터나 활성탄필터를 포함하는 전처리장치를 통과하여 방사성 폐액에 포함된 미립자와 유기물이 제거될 수 있다.
한편, 상기 역삼투장치부(500)는 다단의 반투막이 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질이 90% 이상 제거될 수 있는 개수로 구성하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 전기탈염장치부(600)는 역삼투장치부(500)에서 이송된 방사성 폐액을 3개의 유로로 분산시키는 삼방밸브(610)로 구성되며, 상기 역삼투장치부(500)에서 이송된 방사성 폐액이 전기탈염장치로 통과되어, 방사성 물질이 모두 제거된 처리수와, 전기탈염장치에서 사용된 전해수, 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질이 일부 제거된 처리수가 각각 배출된다.
여기서, 상기 전기탈염장치는 수만 V의 전극 전위가 인가되는 양이온교환막과 음이온교환막, 상기 양이온교환막과 음이온교환막 사이에 혼합이온교환수지가 충전되는 탈염실로 구성될 수 있다.
또한, 상기 축전식탈염장치부(700)는 전기탈염장치부(600)에서 이송된 처리수가 축전식탈염장치로 통과되어, 처리수에 포함된 방사성 물질이 축전식탈염장치에 흡착된다.
특히, 상기 축전식탈염장치는 다공성 탄소 전극으로 이루어지는 이중전극 사이에 구비되는 스페이서로 구성되며, 상기 이중전극에 약 1~2V의 전극 전위를 인가하여, 이중전극 표면에서 발생하는 흡착반응을 이용하여, 처리수에 포함된 방사성 물질을 흡착하여 제거하는 역할을 한다.
이때, 상기 이중전극 표면에는 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질 중 방사성 핵종, 양이온, 음이온이 흡착되며, 이중전극은 양극과 음극으로 구성된다.
또한, 상기 축전식탈염장치는 이중전극에 흡착된 방사성 물질의 흡착한도를 초과한 경우, 상기 이중전극에 전극 전위를 인가하는 것을 중지하여 이중전극에 흡착된 방사성 물질들을 탈착하여 재생한다.
상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 축전식탈염장치와 전기탈염장치의 결합형 방사성 폐액 처리시스템은 방사성 폐액이 역삼투압막에 통과되어, 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질이 제거되는 역삼투장치부(500)와; 상기 역삼투장치부(500)에서 이송된 방사성 폐액이 전기탈염장치로 통과되어, 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질이 제거된 처리수와 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질이 제거된 농축수가 각각 배출되는 전기탈염장치부(600)와; 상기 전기탈염장치부(600)에서 이송된 농축수가 축전식탈염장치로 통과되어, 농축수에 포함된 방사성 물질이 축전식탈염장치에 흡착되는 축전식탈염장치부(700)로 구성됨으로써, 방사성 물질이 배출되지 않는 작용효과가 있다.
[제5실시예]
도 5는 본 발명에 따른 축전식탈염장치와 전기탈염장치의 결합형 방사성 폐액 처리시스템의 제5실시예를 나타낸 개략도이다.
이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 축전식탈염장치와 전기탈염장치의 결합형 방사성 폐액 처리시스템은 방사성 폐액이 역삼투압막에 통과되어, 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질이 제거되는 역삼투장치부(500)와; 상기 역삼투장치부(500)에서 이송된 방사성 폐액이 전기탈염장치로 통과되어, 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질이 제거된 처리수와 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질이 제거된 농축수가 각각 배출되는 전기탈염장치부(600)와; 상기 전기탈염장치부(600)에서 이송된 농축수가 축전식탈염장치로 통과되어, 농축수에 포함된 방사성 물질이 축전식탈염장치에 흡착되는 축전식탈염장치부(700)로 구성된다.
여기서, 상기 축전식탈염장치부(700)에서 이송된 처리수를 전기탈염장치부(600)로 이송시키는 이송수단(810)이 구성된다.
즉, 상기 이송수단(810)은 축전식탈염장치부(700)에서 이송된 처리수를 전기탈염장치부(600)로 이송시키는 역할을 한다.
특히, 상기 이송수단(810)은 방사성 물질이 일부 함유된 처리수를 전기탈염장치부(600)에서 재처리함을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 축전식탈염장치와 전기탈염장치의 결합형 방사성 폐액 처리시스템은 방사성 물질이 배출되지 않는 작용효과가 있다.
이하, 본 발명에 따른 축전식탈염장치와 전기탈염장치의 결합형 방사성 폐액 처리시스템의 실험에 대해 설명한다.
<실험예>
본 발명에 따른 축전식탈염장치와 전기탈염장치의 결합형 방사성 폐액 처리시스템의 실시예를 이용하여, 실험을 수행하였다.
상기 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질의 농도에 따른 영향을 살펴보기 위하여, 20, 50, 100㎲/㎝(Electric Conductivity) NaCl 수용액을 제조하여 탈염실험에 사용하였다.
상기 20, 50, 100㎲/㎝ NaCl 수용액을 각각 역삼투장치부의 역삼투장치로 주입하여 전처리 한 다음, 축전식탈염장치부의 축전식탈염장치로 주입하였다.
상기 축전식탈염장치부의 축전식탈염장치에 0.8 내지 1.5 V의 전극 전위를 15분 동안 인가하여 상기 20, 50, 100㎲/㎝ NaCl 수용액의 흡착 반응을 유도한 후, 전극 전위를 인가하는 것을 중지시켜 3분 동안 탈착 반응을 유도하였다.
상기 20㎲/㎝ NaCl 수용액의 흡착 반응 유도 결과, 축전식탈염장치를 통과한 후, 전기전도도(Electric Conductivity)를 측정한 결과 0.5㎲/㎝까지 감소하는 것을 확인할 수 있었다.
상기 축전식탈염장치를 통과한 20㎲/㎝ NaCl 수용액을 전기탈염장치부의 전기탈염장치로 통과시킨 후, 전기저항을 측정한 결과 18.2MΩㆍ㎝로 방사성 핵종을 포함 대부분의 이온성 물질이 제거된 것을 확인할 수 있다.
이상의 실험 결과로부터 축전식탈염장치부는 역삼투장치부를 통과한 유출수의 수질이 다소 흔들림에도 전기탈염장치의 권장 유입수질 조건을 충족시킬 수 있으므로 반도체 등급의 처리수를 얻을 수 있을 만큼 모든 핵종을 완벽하게 제거할 수 있는 시스템임을 알 수 있었다.
10: 펌프 20: 밸브
30: 펌프 100: 역삼투장치부
200: 축전식탈염장치부 300: 전기탈염장치부
310: 삼방밸브 410: 이송수단
500: 역삼투장치부 600: 전기탈염장치부
610: 삼방밸브 700: 축전식탈염장치부
810: 이송수단

Claims (5)

  1. 방사성 폐액이 역삼투막에 통과되어, 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질이 제거되는 역삼투장치부(100)와;
    상기 역삼투장치부(100)에서 이송된 방사성 폐액이 축전식탈염장치로 통과되어, 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질이 제거되는 축전식탈염장치부(200)와;
    상기 축전식탈염장치부(200)에서 이송된 방사성 폐액이 전기탈염장치로 통과되어, 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질이 제거되어 삼방밸브(310)가 구비된 전기탈염장치부(300)에서 2차 처리되는 구성을 특징으로 하는 축전식탈염장치와 전기탈염장치의 결합형 방사성 폐액 처리시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 역삼투장치부(100)에서 이송된 방사성 폐액이 밸브(20) 또는 펌프(30)를 이용하여 방사성 폐액의 일정량이 축전식탈염장치부(200)을 거쳐 방사성 물질이 제거되고, 나머지 일정량의 방사성 폐액이 전기탈염장치부(300)를 거쳐 방사성 물질이 제거되도록 구성됨을 특징으로 하는 축전식탈염장치와 전기탈염장치의 결합형 방사성 폐액 처리시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전기탈염장치부(300)에서 발생된 농축수를 축전식탈염장치부(200)로 이송시키는 이송수단(410)이 구성됨을 특징으로 하는 축전식탈염장치와 전기탈염장치의 결합형 방사성 폐액 처리시스템.
  4. 방사성 폐액이 역삼투압막에 통과되어, 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질이 제거되는 역삼투장치부(500)와;
    상기 역삼투장치부(500)에서 이송된 방사성 폐액이 전기탈염장치로 통과되어, 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질이 제거된 순수와 방사성 폐액에 포함된 방사성 물질이 제거된 농축수가 각각 배출되는 전기탈염장치부(600)와;
    상기 전기탈염장치부(600)에서 이송된 농축수가 축전식탈염장치로 통과되어, 농축수에 포함된 방사성 물질이 제거되는 축전식탈염장치부(700)로 구성됨을 특징으로 하는 축전식탈염장치와 전기탈염장치의 결합형 방사성 폐액 처리시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 축전식탈염장치부(700)에서 이송된 처리수를 전기탈염장치부(600)로 이송시키는 이송수단(810)이 구성됨을 특징으로 하는 축전식탈염장치와 전기탈염장치의 결합형 방사성 폐액 처리시스템.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112340917A (zh) * 2020-11-04 2021-02-09 江汉大学 一种放射性废水的处理方法和系统
GB2557005B (en) * 2016-10-13 2022-02-02 Vws Uk Ltd Method of maintaining a capacitive deionisation unit

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101650137B1 (ko) * 2015-12-10 2016-08-24 광주과학기술원 축전식 탈염장치 및 그 제어방법
KR101981019B1 (ko) * 2018-12-03 2019-08-28 현대건설주식회사 Ro-cdi 공정을 이용한 농축 폐수 처리 장치 및 처리 방법

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100692698B1 (ko) * 1999-11-02 2007-03-09 쿠리타 고교 가부시키가이샤 전기탈이온장치 및 그것을 사용한 전기탈이온화처리방법
JP2009028695A (ja) * 2007-07-30 2009-02-12 Kurita Water Ind Ltd 純水製造装置及び純水製造方法
KR20120035531A (ko) * 2010-10-06 2012-04-16 (주) 시온텍 축전식 탈염전극을 이용한 초순수 제조장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2557005B (en) * 2016-10-13 2022-02-02 Vws Uk Ltd Method of maintaining a capacitive deionisation unit
CN112340917A (zh) * 2020-11-04 2021-02-09 江汉大学 一种放射性废水的处理方法和系统
CN112340917B (zh) * 2020-11-04 2023-12-22 江汉大学 一种放射性废水的处理方法和系统

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