RU147659U1 - INSTALLATION OF LIQUID RADIOACTIVE WASTE CLEANING - Google Patents

INSTALLATION OF LIQUID RADIOACTIVE WASTE CLEANING Download PDF

Info

Publication number
RU147659U1
RU147659U1 RU2013157495/07U RU2013157495U RU147659U1 RU 147659 U1 RU147659 U1 RU 147659U1 RU 2013157495/07 U RU2013157495/07 U RU 2013157495/07U RU 2013157495 U RU2013157495 U RU 2013157495U RU 147659 U1 RU147659 U1 RU 147659U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
line
concentrate
installation
reverse osmosis
Prior art date
Application number
RU2013157495/07U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Иванович Костылев
Николай Григорьевич Фирсин
Игорь Сергеевич Ледовской
Сергей Николаевич Флоря
Александр Александрович Игнатов
Андрей Игоревич Соболев
Александр Михайлович Фридкин
Сергей Владимирович Рыженко
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Радиевый институт имени В.Г. Хлопина"
Федеральное государственное унитарное предприятие "Предприятие по обращению с радиоактивными отходами "РосРАО"
Общество с ограниченной ответственностью "Акватория"
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 Открытое акционерное общество "Радиевый институт имени В.Г. Хлопина", Федеральное государственное унитарное предприятие "Предприятие по обращению с радиоактивными отходами "РосРАО", Общество с ограниченной ответственностью "Акватория" filed Critical Открытое акционерное общество "Радиевый институт имени В.Г. Хлопина"
Priority to RU2013157495/07U priority Critical patent/RU147659U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU147659U1 publication Critical patent/RU147659U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

Установка очистки жидких радиоактивных отходов, содержащая последовательно соединенные узел фазовой сепарации, узел очистки от механических примесей, узел двойного обратного осмоса, соединенный магистралью для передачи пермеата в блок сорбционных фильтров, узел упаривания солевого концентрата, получаемого в качестве отхода на выходе узла обратного осмоса, выполненный в виде выпарного аппарата для получения очищенного дистиллята и пастообразного концентрата, соединенный магистралью для подачи концентрата в устройство для цементирования, и емкость для сбора и контроля очищенного раствора, отличающаяся тем, что узел фазовой сепарации и узел очистки от механических примесей объединены в единый блок, осуществляющий указанные операции методом тангенциальной ультрафильтрации, узел упаривания выполнен в виде выпарного аппарата с рекуперацией тепла, и установка содержит дополнительно магистраль для передачи на цементирование углеводородных и механических примесей с узла ультрафильтрации, магистраль для передачи дистиллята в блок сорбционных фильтров и магистраль для дозирования коагулянта в емкость исходного раствора.Installation for cleaning liquid radioactive waste, containing a series-connected phase separation unit, a purification unit for mechanical impurities, a double reverse osmosis unit, connected by a line for transferring permeate to the sorption filter unit, an evaporation unit for salt concentrate obtained as waste at the output of the reverse osmosis unit, made in the form of an evaporation apparatus for obtaining purified distillate and paste-like concentrate, connected by a line for supplying concentrate to the device for cement and a container for collecting and controlling the purified solution, characterized in that the phase separation unit and the mechanical impurities cleaning unit are combined into a single unit that performs the indicated operations by tangential ultrafiltration, the evaporation unit is made in the form of an evaporator with heat recovery, and the installation contains in addition, a line for transferring hydrocarbon and mechanical impurities to the cementing unit from the ultrafiltration unit, a line for transferring distillate to the sorption filter unit and a line for I am dosing the coagulant in the capacity of the stock solution.

Description

Полезная модель относится к области обращения с радиоактивными отходами, а именно, к устройствам для очистки жидких радиоактивных отходов (ЖРО). Полезная модель может найти применение в пунктах хранения и переработки ЖРО, а также в местах их образования: АЭС, радиохимических предприятиях и при выводе из эксплуатации объектов использования атомной энергии.The utility model relates to the field of radioactive waste management, namely, to devices for the treatment of liquid radioactive waste (LRW). The utility model can be used in LRW storage and processing facilities, as well as in places of their formation: nuclear power plants, radiochemical enterprises, and in decommissioning of nuclear facilities.

Известны различные типы установок для переработки ЖРО [Б.Е. Рябков, Очистка жидких радиоактивных отходов. - М.: ДеЛи принт, 2008, 391 с], в которых в различной последовательности сочетаются узлы фильтрационной, сорбционной, мембранной и реагентной обработки (Эко-1, -2, 3, ММСУ, Аква - экспресс и др.). Указанные установки дополнительно имеют в своем составе насосное и емкостное оборудование, с помощью которого обеспечивается забор исходных ЖРО и их передача между отдельными узлами. В ряде случаев установки (ЭКО-ЗМ, ММСУ) имеют также узел обращения со вторичными отходами - узел цементирования, в котором отверждаются жидкие солевые концентраты и сорбенты, образующиеся при очистке ЖРО от радионуклидов [Yu. V. Karlin, V. Yu. Chuikov Reprocessing of liquid radioactive wastes using mobile modular systems, Atomic Energy, Vol. 90, No. 1, 2001]. Современные установки включают, как правило, в качестве основного узла устройство двойного обратного осмоса. В указанном устройстве предварительно очищенный от механических примесей раствор перерабатывается с получением очищенной воды и солевого концентрата, содержащего основное количество радионуклидов и других токсичных примесей [О.М. Слюнчев, П.А. Бобров, П.В. Козлов, и др., Результаты ресурсных испытаний очистки жидких низкоактивных отходов Теченского каскада водоемов. Тезисы докладов 6 Российской конференции по радиохимии, Радиохимия-2009, Москва, РИЦ ВРБ ФГУП «ПО «Маяк», 2009, с. 276]. Дополнительная очистка осуществляется за счет применения узлов селективной сорбции или ионного обмена. Очищенная в таких установках вода имеет солесодержание на уровне 1 мг/л, остаточное содержание радионуклидов ниже уровня вмешательства (УВ) и может быть сброшена без ограничений в открытую гидросеть.Various types of plants for processing LRW are known [B.E. Ryabkov, Treatment of liquid radioactive waste. - M .: DeLi print, 2008, 391 s], which combine filtration, sorption, membrane and reagent treatment units (Eco-1, -2, 3, MMSU, Aqua-express, etc.) in different sequences. The indicated installations additionally incorporate pumping and capacitive equipment, with the help of which the initial LRW is collected and transferred between individual nodes. In some cases, the plants (ECO-ZM, MMSU) also have a secondary waste management unit — a cementing unit in which liquid salt concentrates and sorbents formed during the cleaning of LRW from radionuclides solidify [Yu. V. Karlin, V. Yu. Chuikov Reprocessing of liquid radioactive wastes using mobile modular systems, Atomic Energy, Vol. 90, No. 1, 2001]. Modern installations include, as a rule, a double reverse osmosis device as the main unit. In the specified device, the solution previously purified from mechanical impurities is processed to obtain purified water and salt concentrate containing the bulk of radionuclides and other toxic impurities [OM Slyunchov, P.A. Bobrov, P.V. Kozlov, et al., Results of resource tests for the treatment of liquid low-level waste from the Techen cascade of water bodies. Abstracts of the 6th Russian Conference on Radiochemistry, Radiochemistry 2009, Moscow, RIC VRB Federal State Unitary Enterprise PO Mayak, 2009, p. 276]. Additional purification is carried out through the use of selective sorption or ion exchange units. The water purified in such installations has a salinity of 1 mg / l, the residual radionuclide content is below the level of intervention (HC) and can be discharged without restrictions into an open hydraulic network.

Недостатками указанных установок является незначительная степень сокращения объема отходов (отношение объема исходных ЖРО и объема вторичных РАО), связанная с получением в узле двойного обратного осмоса в качестве вторичных РАО значительных количеств жидких солевых концентратов. Как правило, это отношение принципиально не может превышать 5-6, что связано с возможностями обратно-осмотического концентрирования [Ю.И. Дыгаерский, Обратный осмос и ультрафильтрация. - М: «Химия», 1978. 352 с].The disadvantages of these plants are the insignificant degree of reduction in the volume of waste (the ratio of the volume of the initial LRW and the volume of the secondary radioactive waste) associated with the production of double reverse osmosis as secondary radioactive waste in significant quantities of liquid salt concentrates. As a rule, this ratio cannot fundamentally exceed 5-6, which is associated with the possibilities of reverse osmotic concentration [Yu.I. Dygaer, reverse osmosis and ultrafiltration. - M: "Chemistry", 1978. 352].

Для сокращения объема вторичных РАО, образующихся при переработке ЖРО, предложена установка очистки жидких радиоактивных отходов, в составе которой, для дополнительного концентрирования солевых концентратов с узла обратного осмоса используется узел упаривания [B&W Nuclear Environmental Services Inc., документ №B&W-10294 редакция 01, - Владивосток: B&W, 1999 - 12 с]. На чертеже изображена установка (фиг. 1), которая в своем составе имеет четыре последовательно соединенных между собой функциональных узла. Узел 1 содержит устройство для отделения углеводородных примесей, включающее емкость отстоя и фазовый сепаратор. Узел 2 представляет собой устройство для удаления из ЖРО механических примесей и включает в себя емкость отстоя, сепаратор грубых твердых включений и фильтры тонкой очистки. Узел 3 является устройством для предварительного концентрирования очищенного раствора ЖРО методом двойного обратного осмоса. Пермеат по магистрали м1 подается для доочистки в блок сорбционных фильтров. Узел 4 представляет собой выпарной аппарат для получения очищенного дистиллята и пастообразного концентрата, который по магистрали м2 подается на цементирование. Очищенный раствор из узла 3 и 4 собирается в емкости контроля и сбора очищенной технической воды.To reduce the volume of secondary radioactive waste generated during the processing of LRW, a liquid radioactive waste treatment plant is proposed, in which, for additional concentration of salt concentrates from the reverse osmosis unit, an evaporation unit is used [B&W Nuclear Environmental Services Inc., document No. B & W-10294 edition 01, - Vladivostok: B&W, 1999 - 12 s]. The drawing shows the installation (Fig. 1), which in its composition has four series-connected functional units. The node 1 contains a device for separating hydrocarbon impurities, including a sludge tank and a phase separator. Node 2 is a device for removing mechanical impurities from LRW and includes a sludge tank, coarse solids separator and fine filters. Node 3 is a device for pre-concentration of the purified LRW solution by double reverse osmosis. Permeate on the M1 line is fed for purification to the block of sorption filters. Node 4 is an evaporation apparatus for producing purified distillate and paste-like concentrate, which is supplied for cementing along the m2 highway. The purified solution from nodes 3 and 4 is collected in a container for monitoring and collecting purified industrial water.

Эта установка по конструкции является наиболее близкой к заявляемой и выбрана нами в качестве прототипа. Недостатками данной конструкции являются:This installation in design is the closest to the claimed and we have chosen as a prototype. The disadvantages of this design are:

1. большие объемы оборудования, связанные с наличием в составе установки емкостей - отстойников. Это определяет ее громоздкость и приводит к накоплению большого количества радиоактивных веществ в оборудовании;1. large volumes of equipment associated with the presence in the installation of tanks - sedimentation tanks. This determines its bulkiness and leads to the accumulation of a large number of radioactive substances in the equipment;

2. низкая производительность, поскольку сепарация в узлах 1, 2 проводится методом отстаивания;2. low productivity, since separation in nodes 1, 2 is carried out by the settling method;

3. высокое энергопотребление, определяемое затратами на выпаривание.3. high energy consumption, determined by the cost of evaporation.

Задача, на решение которой направлена заявленная полезная модель, заключается в устранении указанных недостатков.The problem to which the claimed utility model is directed is to eliminate these drawbacks.

Техническим результатом данного решения является снижение габаритов установки, повышение ее производительности и снижение удельных энергетических затрат на переработку.The technical result of this solution is to reduce the dimensions of the installation, increase its productivity and reduce specific energy costs for processing.

Технический результат достигается тем, что в известной установке очистки жидких радиоактивных отходов, содержащей последовательно соединенные узел для фазовой сепарации, узел очистки от механических примесей, включающий сепаратор грубых твердых включений и фильтры тонкой очистки, узел двойного обратного осмоса, соединенный магистралью для передачи пермеата в блок сорбционных фильтров, узел упаривания, выполненный в виде аппарата для получения очищенного дистиллята и пастообразного концентрата, соединенный магистралью для подачи концентрата в устройство для цементирования, и емкость для сбора и контроля очищенного раствора. С целью снижения габаритов установки, повышения ее производительности и снижения удельных энергетических затрат на переработку узел фазовой сепарации и узел очистки от механических примесей объединены в единое устройство, осуществляющее указанные операции методом тангенциальной ультрафильтрации, узел упаривания выполнен в виде выпарного аппарата с рекуперацией тепла, и установка содержит дополнительно магистраль для передачи на цементирование углеводородных и механических примесей с узла ультрафильтрации, магистраль для передачи дистиллята в блок сорбционных фильтров и магистраль для дозирования коагулянта в емкость исходного раствора ЖРО.The technical result is achieved by the fact that in the known installation of liquid radioactive waste treatment, containing a series-connected unit for phase separation, a unit for cleaning mechanical impurities, including a separator for coarse solids and fine filters, a double reverse osmosis unit connected by a line for transferring permeate to the unit sorption filters, evaporation unit, made in the form of an apparatus for obtaining purified distillate and paste-like concentrate, connected by a line for supplying concentrate in the device for cementing, and a container for collecting and controlling the purified solution. In order to reduce the dimensions of the installation, increase its productivity and reduce specific energy costs for processing, the phase separation unit and the mechanical impurities purification unit are combined into a single device that performs the indicated operations by tangential ultrafiltration, the evaporation unit is made in the form of an evaporator with heat recovery, and the installation additionally contains a trunk for transmission to cementing hydrocarbon and mechanical impurities from an ultrafiltration unit, a trunk for gears distillate per unit sorption filter and line for dosing coagulant to the vessel LRW starting solution.

На чертеже фиг. 2 представлена схема на заявленную установку очистки жидких радиоактивных отходов, где:In the drawing of FIG. 2 presents a diagram of the claimed installation of liquid radioactive waste treatment, where:

- узлы 1 (очистка от углеродных примесей) и 2 (очистка от механических примесей) совмещены в единое устройство, осуществляющее указанные операции методом тангенциальной ультрафильтрации;- nodes 1 (purification from carbon impurities) and 2 (purification from mechanical impurities) are combined into a single device that performs the indicated operations by tangential ultrafiltration;

- узел 3 - система обратного осмоса;- node 3 - reverse osmosis system;

- узел 4 - выпарной аппарат - выполнен в виде выпарного аппарата с рекуперацией тепла;- node 4 - evaporator - made in the form of an evaporator with heat recovery;

- установка оборудована дополнительными магистралями:- the installation is equipped with additional lines:

м3 - для передачи на цементирование углеводородных и механических примесей;m3 - for transmission to cementing hydrocarbon and mechanical impurities;

м4 - для передачи дистиллята в блок сорбционных фильтров;M4 - to transfer the distillate to the block of sorption filters;

м5 - для дозирования коагулянта в емкость исходного раствора ЖРО.m5 - for dosing the coagulant into the capacity of the initial LRW solution.

Установка работает следующим образом: поток исходных ЖРО поступает на узел 1-2 - для удаления углеводородных и механических примесей. Узел 1-2 содержит устройство тангенциального ультрафильтрования, на вход которого по магистрали м5 поступает раствор с коагулянтом. Осветленный раствор из узла 1-2 поступает на узел 3, а концентрат углеводородных и механических примесей по магистрали м4 направляется на цементацию. Узел 3 перерабатывает осветленный раствор в обратно - осмотическом устройстве с получением обессоленной очищенной воды (пермеат) и солевого концентрата, содержащего всю сумму солей и радиоактивных примесей. Пермеат по магистрали м1 направляется для доочистки на блок сорбционных фильтров, состоящий из фильтров с селективными сорбентами и фильтров с активированным углем. Концентрат поступает на узел 4. Узел 4 представляет собой упариватель, выполненный в виде выпарного аппарата с рекуперацией тепла для получения очищенного дистиллята и пастообразного концентрата, который по магистрали м2 подается на цементирование, где также собирается концентрат примесей с узла 1-2. Дистиллят с узла 4 по магистрали м3 подается на блок сорбционных фильтров и емкость для сбора и контроля очищенной воды.The installation works as follows: the stream of the initial LRW enters node 1-2 - to remove hydrocarbon and mechanical impurities. Node 1-2 contains a tangential ultrafiltration device, the input of which along the m5 highway receives a solution with a coagulant. The clarified solution from unit 1-2 enters unit 3, and the concentrate of hydrocarbon and mechanical impurities is sent to cementation along the m4 line. Node 3 processes the clarified solution in a reverse osmosis device to produce desalted purified water (permeate) and a salt concentrate containing the entire amount of salts and radioactive impurities. Permeate on the M1 line is sent for purification to a block of sorption filters, consisting of filters with selective sorbents and activated carbon filters. The concentrate enters node 4. Node 4 is an evaporator made in the form of an evaporator with heat recovery to obtain purified distillate and paste-like concentrate, which is fed through cementing line m2, where an impurity concentrate is also collected from node 1-2. The distillate from unit 4 along the m3 line is fed to a block of sorption filters and a container for collecting and monitoring purified water.

Техническое решение иллюстрируется следующим примером. Установка (фиг. 2) смонтирована в 40-футовом контейнере, с габаритными размерами 12192×2438×2591 мм, и имеет в своем составе следующее оборудование:The technical solution is illustrated by the following example. The installation (Fig. 2) is mounted in a 40-foot container, with overall dimensions of 12192 × 2438 × 2591 mm, and includes the following equipment:

Узел 1-2 - система тангенциального фильтрования представляет собой металлический корпус диаметром 150 мм, внутри которого расположено 7 ультрафильтрационных мембран. Мембраны - полые керамические стержни диаметром 55 мм и длиной 1035 мм с размером пор 0,1-0,05 мкм. Исходные ЖРО поступают в зазор между корпусом и внешней поверхностью фильтрующих мембран. Циркуляционный насос обеспечивает циркуляцию раствора со скоростью - 7 м/с при давлении - 3,5 МПа вдоль поверхности мембран. В результате происходит разделение водного потока. Часть воды, проходя радиально через мембрану, освобождается от углеводородных и механических примесей и поступает в узел обратного осмоса. Другая часть потока, проходя вдоль поверхности мембраны, смывает с нее накопившийся осадок и периодически сбрасывается в емкость для цементирования. Производительность узла - 2 м3/час. Потребляемая мощность узла 4,85 кВт. Узел 1-2 на входе имеет магистраль для подачи исходного потока ЖРО и магистраль м5 дозирования коагулянта, на выходе имеет магистраль для передачи осветленного раствора на узел 3 и магистраль м4 для сброса концентрата на цементирование. По магистрали м5 во входящий поток ЖРО с помощью дозирующего насоса подается раствор коагулянта - водного хлорида железа с концентрацией 250 мг/л в количестве 40 л/час.Node 1-2 - tangential filtering system is a metal case with a diameter of 150 mm, inside which there are 7 ultrafiltration membranes. Membranes - hollow ceramic rods with a diameter of 55 mm and a length of 1035 mm with a pore size of 0.1-0.05 microns. The initial LRW enter the gap between the housing and the outer surface of the filtering membranes. The circulation pump provides the circulation of the solution at a speed of 7 m / s at a pressure of 3.5 MPa along the surface of the membranes. The result is a separation of the water stream. Part of the water, passing radially through the membrane, is freed from hydrocarbon and mechanical impurities and enters the reverse osmosis unit. Another part of the flow, passing along the membrane surface, washes away the accumulated sediment from it and is periodically dumped into the cementing tank. Node productivity - 2 m 3 / hour. The power consumption of the node is 4.85 kW. Node 1-2 at the inlet has a line for supplying the initial LRW flow and a coagulant dosing line M5, at the exit it has a line for transferring clarified solution to node 3 and an M4 line for dumping the concentrate for cementing. On the m5 line, a coagulant solution - aqueous iron chloride with a concentration of 250 mg / l in an amount of 40 l / h is fed into the LRW input stream using a metering pump.

Узел 3 - система обратного осмоса (изготовитель - поставщик - ООО «Акватория») представляет собой три последовательно включенные обратноосмотические ступени, работающие соответственно при давлении 15, 25 и 10 бар. Каждая из ступеней имеет в своем составе напорный корпус с обратно осмотическими мембранами (тип - CPA5-LD-4040) и циркуляционный насос высокого давления. Габаритные размеры узла 3 - 3032×1874×500 мм. Осветленный раствор с узла 1-2, с помощью насоса высокого давления направляется на первую ступень обратноосмотеческих мембран. В результате диффузии молекул воды через мембрану происходит разделение потока на фильтрат (обессоленная вода, прошедшая сквозь мембрану) и концентрат (вода с повышенным содержанием солей). Концентрат с 1 ступени служит исходной водой для 2 ступени обратного осмоса. Далее, соответственно, концентрат, полученный при обессоливании воды на 2 ступени, поступает на ступень 3. Первая ступень работает по исходной воде с соотношением фильтрат/концентрат - 6/4. Вторая ступень работает по концентрату с соотношением фильтрат/концентрат - 6/4. Третья ступень работает по концентрату второй ступени с соотношением фильтрат/концентрат - 1/1. Тем самым достигается суммарное соотношение фильтрат (пермеат)/концентрат ~10-11 при производительность узла по исходному раствору до 2 м3/час. Потребляемая мощность 6,0 кВт.Node 3 - reverse osmosis system (manufacturer - supplier - Aquatoria LLC) consists of three reverse osmosis stages connected in series, operating respectively at a pressure of 15, 25 and 10 bar. Each stage has a pressure head housing with reverse osmosis membranes (type - CPA5-LD-4040) and a high pressure circulation pump. Overall dimensions of the unit 3 - 3032 × 1874 × 500 mm. The clarified solution from unit 1-2, is sent to the first stage of the reverse osmosis membranes using a high-pressure pump. As a result of the diffusion of water molecules through the membrane, the flow is divided into a filtrate (desalted water passing through the membrane) and a concentrate (water with a high salt content). The concentrate from the 1st stage serves as the source water for the 2nd stage of reverse osmosis. Then, respectively, the concentrate obtained by desalting water in 2 stages enters stage 3. The first stage operates on the source water with a filtrate / concentrate ratio of 6/4. The second stage works on concentrate with a filtrate / concentrate ratio of 6/4. The third stage works according to the concentrate of the second stage with a ratio of filtrate / concentrate - 1/1. Thereby, the total ratio of the filtrate (permeate) / concentrate is reached ~ 10-11 with a node productivity of the initial solution of up to 2 m 3 / h. Power consumption is 6.0 kW.

Концентрат с узла 3 поступает в узел 4, а обессоленная вода (пермеат) передается по магистрали м1 в блок сорбционных фильтров.The concentrate from unit 3 enters unit 4, and demineralized water (permeate) is transferred via line M1 to the block of sorption filters.

Узел 4 - система упаривания - имеет на входе магистраль для подачи солевого концентрата после обратноосмотической установки, на выходе -магистрали для отвода дистиллята в блок сорбционных фильтров и пастообразного концентрата в блок цементации. Узел 4 выполнен в виде выпарного аппарата (типа LOFT LE70) с габаритными размерами 1900×1800 и мощностью 7,5 кВт, работающего под вакуумом при рабочем давлении 0,2-0,25 бар с принудительной циркуляцией упариваемого раствора. Рекуперация тепла по схеме теплового насоса достигается за счет теплообмена паров воды, циркуляция которых обеспечивается компрессором, и подаваемого для упаривания раствора в вертикальном трубчатом теплообменнике. Производительность установки 70 л/час, энергозатраты на проведение процесса составляют не более 130 Вт-час/л исходного концентрата. При переработке в узле 4 получают дистиллят и упаренный солевой концентрат (до 400 г/л). Дистиллят по магистрали м3 поступает в блок сорбционных фильтров, а упаренный солевой концентрат сбрасывается по магистрали м2 в устройство для цементирования.Node 4 — the evaporation system — has a line at the entrance for supplying salt concentrate after a reverse osmosis unit, and at the exit, a line for removing distillate to the block of sorption filters and paste-like concentrate to the cementation block. Node 4 is made in the form of an evaporator (type LOFT LE70) with overall dimensions of 1900 × 1800 and a power of 7.5 kW, operating under vacuum at a working pressure of 0.2-0.25 bar with forced circulation of the evaporated solution. Heat recovery according to the heat pump scheme is achieved by heat exchange of water vapor, the circulation of which is provided by the compressor, and supplied to evaporate the solution in a vertical tubular heat exchanger. The plant productivity is 70 l / h, energy consumption for the process is no more than 130 W-h / l of the initial concentrate. When processing in node 4 receive distillate and one stripped off salt concentrate (up to 400 g / l). The distillate passes through the m3 line to the block of sorption filters, and one stripped off salt concentrate is discharged along the m2 line to the cementing device.

Устройство для цементирования с габаритными размерами 900×1800×500 мм включает электроприводную лопастную мешалку из чернового металла (мощность 2кВт), систему ручного дозирования цемента, систему подачи концентрата углеводородных и механических примесей с узла 1-2 и солевого концентрата с узла 4, весовой стол для установки сменных 200 л бочек для приготовления цементного компаунда. Накопленные отходы с узлов 1-2 и 4 с помощью системы подачи на основе погружных насосов (марки Grundfos) перекачиваются в бочку для цементирования. В процессе заполнения бочки дозируется цемент и работает мешалка. Соотношение солевой раствор/цемент = 3:7. Цементный компаунд соответствует ГОСТ Ρ 51883-2002.A cementing device with overall dimensions of 900 × 1800 × 500 mm includes an electric drive paddle mixer made of crude metal (power 2 kW), a system for manual dosing of cement, a system for supplying hydrocarbon and mechanical impurities concentrate from unit 1-2 and salt concentrate from unit 4, a weight table for installation of replaceable 200 l barrels for the preparation of cement compound. Accumulated waste from units 1-2 and 4 is pumped to a cementing barrel using a submersible pump-based supply system (Grundfos brand). In the process of filling the barrel, cement is dosed and the mixer is working. The ratio of saline / cement = 3: 7. Cement compound complies with GOST Ρ 51883-2002.

Блок сорбционных фильтров (размером 550×550×170 мм) состоит из трех колонок (диаметр корпуса 150 мм, высота 550 мм), две из которых загружены сорбентом ФС-10 для доизвлечения радионуклидов, а одна - активированным углем для улавливания следов органических веществ.The block of sorption filters (size 550 × 550 × 170 mm) consists of three columns (case diameter 150 mm, height 550 mm), two of which are loaded with the FS-10 sorbent for additional extraction of radionuclides, and one with activated carbon for trapping traces of organic substances.

Емкость для сбора и контроля очищенной воды имеет объем 1000 л.The tank for collecting and controlling purified water has a volume of 1000 liters.

Водные магистрали установки выполнены из трубки ПВХ, оборудование соединяется между собой посредством фланцев и резьбовых штуцеров, в качестве уплотнения использован фторопласт-4, в качестве регулирующей (запорной) арматуры использованы вентили DN 20 ΡΝ 16 бар и DN 20 ΡΝ 25 бар, циркуляция и подача жидкости осуществляется насосами марки Grundfos.The water lines of the installation are made of PVC pipe, the equipment is interconnected by means of flanges and threaded fittings, PTFE-4 is used as a seal, valves DN 20 ΡΝ 16 bar and DN 20 ΡΝ 25 bar are used as control (shut-off) valves, circulation and supply liquids are carried out by Grundfos brand pumps.

Для примера, на установке в течение 8 часов непрерывной работы переработано 16 м3 ЖРО с солесодержанием до 1500 мг/дм3 и содержанием радионуклидов: Sr-90 до 1400 Бк/л, Cs-137 до 3500 Бк/л, Ри-239 до 150 Бк/л, Ат-241 до 25 Бк/л, урана -1 мг/л. Производительность установки составила 2 м3/час по исходной воде. В результате обработки получено ~15,7 м3 очищенной воды и 0,4 м3 цементного компаунда.For example, 16 m 3 LRW with salinity up to 1500 mg / dm 3 and radionuclide content: Sr-90 up to 1400 Bq / l, Cs-137 up to 3500 Bq / l, Ri-239 up to 8 hours of continuous operation were processed at the installation 150 Bq / l, At-241 up to 25 Bq / l, uranium -1 mg / l. The productivity of the installation was 2 m 3 / hour for the source water. As a result of processing, ~ 15.7 m 3 of purified water and 0.4 m 3 of cement compound were obtained.

Степень сокращения объема РАО (исходные ЖРО/цементный компаунд) -40. Очищенная вода имела следующий состав:The degree of reduction of RW volume (initial LRW / cement compound) -40. Purified water had the following composition:

Солесодержание - 5 мг/л;Salinity - 5 mg / l;

Сумма β-излучающих нуклидов - не более 1 Бк/л;The sum of β-emitting nuclides is not more than 1 Bq / l;

Сумма α-излучающих нуклидов - не более 0,25 Бк/л;The sum of α-emitting nuclides is not more than 0.25 Bq / l;

Содержание урана - не более 0,005 мг/л.The uranium content is not more than 0.005 mg / l.

Вода данного состава по содержанию химических примесей соответствует требованиям сброса в водоемы рыбохозяйственного значения по содержанию радионуклидов - ниже уровня вмешательства (УВ) согласно НРБ-99/2009. Удельное потребление электроэнергии составило около 3,1 кВт·час/л.According to the content of chemical impurities, the water of this composition meets the requirements for discharge into fishery bodies of water of a radionuclide content below the level of intervention (HC) according to NRB-99/2009. The specific energy consumption was about 3.1 kW · h / l.

Claims (1)

Установка очистки жидких радиоактивных отходов, содержащая последовательно соединенные узел фазовой сепарации, узел очистки от механических примесей, узел двойного обратного осмоса, соединенный магистралью для передачи пермеата в блок сорбционных фильтров, узел упаривания солевого концентрата, получаемого в качестве отхода на выходе узла обратного осмоса, выполненный в виде выпарного аппарата для получения очищенного дистиллята и пастообразного концентрата, соединенный магистралью для подачи концентрата в устройство для цементирования, и емкость для сбора и контроля очищенного раствора, отличающаяся тем, что узел фазовой сепарации и узел очистки от механических примесей объединены в единый блок, осуществляющий указанные операции методом тангенциальной ультрафильтрации, узел упаривания выполнен в виде выпарного аппарата с рекуперацией тепла, и установка содержит дополнительно магистраль для передачи на цементирование углеводородных и механических примесей с узла ультрафильтрации, магистраль для передачи дистиллята в блок сорбционных фильтров и магистраль для дозирования коагулянта в емкость исходного раствора.
Figure 00000001
Installation for cleaning liquid radioactive waste, containing a series-connected phase separation unit, a unit for cleaning mechanical solids, a double reverse osmosis unit, connected by a line for transferring permeate to the sorption filter unit, an evaporation unit for salt concentrate obtained as waste at the output of the reverse osmosis unit, made in the form of an evaporation apparatus for obtaining purified distillate and paste-like concentrate, connected by a line for supplying concentrate to the device for cement and a container for collecting and controlling the purified solution, characterized in that the phase separation unit and the mechanical impurities cleaning unit are combined into a single unit that performs the indicated operations by tangential ultrafiltration, the evaporation unit is made in the form of an evaporator with heat recovery, and the installation contains in addition, a line for transferring hydrocarbon and mechanical impurities to the cementing unit from the ultrafiltration unit, a line for transferring distillate to the sorption filter unit and a line for I am dosing the coagulant in the capacity of the stock solution.
Figure 00000001
RU2013157495/07U 2013-12-23 2013-12-23 INSTALLATION OF LIQUID RADIOACTIVE WASTE CLEANING RU147659U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013157495/07U RU147659U1 (en) 2013-12-23 2013-12-23 INSTALLATION OF LIQUID RADIOACTIVE WASTE CLEANING

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013157495/07U RU147659U1 (en) 2013-12-23 2013-12-23 INSTALLATION OF LIQUID RADIOACTIVE WASTE CLEANING

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU147659U1 true RU147659U1 (en) 2014-11-10

Family

ID=53384774

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013157495/07U RU147659U1 (en) 2013-12-23 2013-12-23 INSTALLATION OF LIQUID RADIOACTIVE WASTE CLEANING

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU147659U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2638026C1 (en) * 2016-12-29 2017-12-11 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) Installation for complex processing of liquid radioactive wastes
RU2815544C1 (en) * 2023-04-18 2024-03-18 Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт монтажной технологии - Атомстрой" (АО "НИКИМТ-Атомстрой") Integrated solid radioactive waste decontamination unit

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2638026C1 (en) * 2016-12-29 2017-12-11 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) Installation for complex processing of liquid radioactive wastes
RU2815544C1 (en) * 2023-04-18 2024-03-18 Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт монтажной технологии - Атомстрой" (АО "НИКИМТ-Атомстрой") Integrated solid radioactive waste decontamination unit
RU2817393C1 (en) * 2023-04-24 2024-04-16 Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт монтажной технологии - Атомстрой" (АО "НИКИМТ-Атомстрой") Method of processing liquid radioactive wastes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zakrzewska-Trznadel et al. Membrane processes in nuclear technology-application for liquid radioactive waste treatment
WO2015103983A1 (en) Method and apparatus for processing radioactive wastewater
Zakrzewska-Trznadel et al. Concentration of radioactive components in liquid low-level radioactive waste by membrane distillation
CN102329018B (en) Device for desalting sea water by low-pressure membrane method
RU2577512C1 (en) Method of processing liquid radioactive wastes and recycling thereof
WO2013031689A1 (en) Method and apparatus for purifying water containing radioactive substance and/or heavy metal
CN102320706A (en) System for deep recovery and treatment of coking wastewater biochemical effluent
CN103708666A (en) Method and equipment for desulfurization waste water reuse and zero discharge treatment
CN102718351A (en) Device and method for sewage desalting
CN102627364A (en) Process flow for recycling and treating reverse osmosis concentrated water
RU2342720C1 (en) Method of treating liquid radioactive wastes
CN110349689A (en) Nuclear power station Spent Radioactive liquid processing device
RU147659U1 (en) INSTALLATION OF LIQUID RADIOACTIVE WASTE CLEANING
CN210313765U (en) Fluorine-containing high-salinity wastewater recycling system
CN201381376Y (en) Complete plant used for recovering metal ion in electroplating cleaning liquid
RU2686074C1 (en) Method of processing liquid radioactive wastes
CN101781041A (en) Method for desalting bitter by electromembrane method and equipment thereof
CN106517597A (en) Electroplating nickel-containing wastewater treatment system
CN102026924A (en) Apparatus for treating wastewater, particularly wastewater originating from a process for the production of photovoltaic cells
JP6344114B2 (en) Water treatment apparatus and water treatment equipment cleaning method
RU2631244C1 (en) Method for liquid radioactive waste processing
CN102522134B (en) Purification system for treating radioactive contamination water into drinking water
Kapoor et al. Role of Membranes in Wastewater Treatment
CN205115171U (en) Pretreatment of water device gives up in energy -concerving and environment -protective oil field
RU2101235C1 (en) Method and installation for system reprocessing of liquid radioactive wastes