備在使用過氧化氫氧化劑時(shí)的試驗(yàn)結(jié)果。
[0016]圖4示出了本發(fā)明所述的用于減少總有機(jī)碳(T0C)濃度的設(shè)備在使用過硫酸鉀氧化劑時(shí)的試驗(yàn)結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】
[0017]圖1示出了本發(fā)明所述設(shè)備的示意圖，該設(shè)備具有多級凈化機(jī)制，其包含輸入溶液(含總有機(jī)碳(T0C)的硼酸溶液)的儲(chǔ)液池1、用于從所述儲(chǔ)液池1中抽取溶液的栗2以及紫外線燈3。在紫外線燈之前的管道上安裝接管(T型管件)，以用于加入自由基反應(yīng)引發(fā)劑(即，氧化劑)，利用計(jì)量栗5從氧化劑的貯存池4中抽取氧化劑。所述氧化劑和未凈化的硼酸溶液混合后流入紫外線燈3內(nèi)，在紫外線燈內(nèi)使復(fù)雜的有機(jī)物分解為簡單的物質(zhì)。然后使溶液流入活性炭吸附床6，在該處減少過量的氧化劑(S卩，自由基反應(yīng)引發(fā)劑)。使清除了過量的氧化劑之后的溶液流入排氣槽7，在該處形成氧并排出二氧化碳。之后，使用栗8將溶液抽取至混床柱9中，所述混床柱9中的樹脂包含強(qiáng)酸性陽離子交換劑和強(qiáng)堿性陰離子交換劑的混合離子成分。
[0018]圖2示出了圖1所述的紫外線燈3的結(jié)構(gòu)示意圖。紫外線燈3通過全不銹鋼圓柱形容器302圍成用于輻射的內(nèi)部空間，該內(nèi)部空間呈圓柱形，并且安裝有發(fā)射紫外線輻射的燈管301。紫外線燈3為包含全不銹鋼圓柱形容器(該容器可通過采用拋光表面的不銹鋼材料制成，從而表現(xiàn)出對UV輻射的強(qiáng)的反射率)的發(fā)射輻射的燈。紫外線燈3內(nèi)優(yōu)選裝有發(fā)射波長為185至254nm的紫外線輻射的低壓燈管301。紫外線燈3還包含含有總有機(jī)碳(TOC)的溶液的輸入口 303、以及不含總有機(jī)碳(TOC)的溶液的輸出口 304。
[0019]實(shí)施例
[0020]在圖3和圖4所示出的試驗(yàn)中，作為氧化劑分別使用如下過氧化物:過氧化氫和過硫酸鉀。經(jīng)由實(shí)驗(yàn)室在核電站的模型水和真水中對本發(fā)明圖1所述的減少總有機(jī)碳(T0C)濃度的設(shè)備進(jìn)行測試。試驗(yàn)結(jié)果分別匯總于圖3和圖4中。從所述試驗(yàn)可見，本發(fā)明所述的整個(gè)系統(tǒng)具有顯而易見的功效。
[0021]在圖3和圖4中，橫坐標(biāo)18和18’表不時(shí)間[分];縱坐標(biāo)12和12’表不總有機(jī)碳(T0C)濃度[μ g/L] ;13和13’表示輸入溶液(含總有機(jī)碳(T0C)的硼酸溶液)的T0C濃度；14和14’表示紫外線輻射后的溶液的總有機(jī)碳(T0C)濃度；15和15’表示活性炭吸附床處理后的溶液的總有機(jī)碳(T0C)濃度；16和16’表示混床柱處理后的總有機(jī)碳(T0C)濃度；17和17’表示總有機(jī)碳(T0C)濃度的限度(500 μ g/L)。
[0022]從圖3和圖4中可以看出，經(jīng)本發(fā)明的設(shè)備處理后，輸入溶液中的總有機(jī)碳含量從約1500 yg/L發(fā)生了顯著降低，所述溶液的總有機(jī)碳含量經(jīng)處理降至500 yg/L以下。對于圖3，顯示的是使用過氧化氫作為氧化劑的試驗(yàn)結(jié)果。輸入溶液的總有機(jī)碳含量在通過紫外線燈后已經(jīng)產(chǎn)生了降低，因此，從總有機(jī)碳(T0C)濃度的角度來說，剩余的步驟已經(jīng)不必進(jìn)行。但是由于添加了過量的氧化劑(自由基反應(yīng)引發(fā)劑)，因此用于去除氧化劑的剩余步驟(使溶液通過活性炭吸附床和混床柱)是有必要的。在混合床之后的總有機(jī)碳的徹底凈化進(jìn)一步證實(shí)了本發(fā)明所述設(shè)備的優(yōu)良功效。對于圖4，其結(jié)果表明，甚至在使用其它氧化劑(即，過硫酸鉀)時(shí)，也能夠使有機(jī)物清除至所規(guī)定的限度(500 yg/L)以下。因此，本發(fā)明所述的設(shè)備能夠使用過硫酸鹽(例如過硫酸鉀)，當(dāng)然，使用該類氧化劑時(shí)，需要在溶液經(jīng)過本發(fā)明設(shè)備的最后的部件之后(即，在經(jīng)過混床柱后)，檢查硫酸鹽陰離子。
[0023]工業(yè)實(shí)用性
[0024]利用本發(fā)明所述的設(shè)備可有助于減少放射性廢物的數(shù)量。與現(xiàn)有技術(shù)中的必須與再生手段相結(jié)合的其它方法(例如吸附過程，現(xiàn)有技術(shù)的操作大大增加了運(yùn)行成本且污染生存環(huán)境)相比，本發(fā)明所述的設(shè)備可降低核電站在凈化含硼酸的一回路水源上的支出。而目前的任何再生或者其它操作的特點(diǎn)在于增加了放射性廢物。目前這些放射性廢物僅能存儲(chǔ)在核電站地區(qū)。盡管當(dāng)前大多數(shù)國家的總有機(jī)碳(T0C)濃度是不被限定的(而只是被建議)，但是壓水反應(yīng)堆的冷卻水中的有機(jī)物含量應(yīng)該保持在最低，這是因?yàn)槠渲械挠袡C(jī)物可造成腐蝕問題和系統(tǒng)表面結(jié)垢。需要注意的是，過氧化氫也會(huì)引起結(jié)構(gòu)材料的問題，也應(yīng)被從溶液中去除，此項(xiàng)操作在本發(fā)明所述設(shè)備中的活性炭吸附床內(nèi)進(jìn)行。
[0025]本發(fā)明所述方案的優(yōu)勢在于，不會(huì)改變冷卻水中的原有成分、甚至不會(huì)導(dǎo)致冷卻水的物理特性發(fā)生變化。因此，可將本發(fā)明所述的方案用于保護(hù)生存環(huán)境(對生存環(huán)境非常環(huán)保)以及清理舊有的生態(tài)負(fù)荷。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于減少硼酸溶液中的總有機(jī)碳濃度的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包含:含總有機(jī)碳的硼酸溶液的儲(chǔ)液池(1)與其下游的栗(2)，在所述栗(2)與其下游的紫外線燈(3)之間的管道上安裝的接管(所述接管優(yōu)選為T型管件)，在所述接管上連接的計(jì)量栗(5)和在所述計(jì)量栗上游的氧化劑的貯存池(4)，與所述紫外線燈(3)相連的電源(10)，在所述紫外燈(3)下游依次相連的活性炭吸附床(6)、排氣槽(7)、栗(8)和混床柱(9);其中，所述計(jì)量栗(5)用于將所述氧化劑從所述氧化劑的貯存池(4)中栗出并與由所述栗(2)栗出的硼酸溶液混合后流入所述紫外燈(3)中，所述紫外線燈(3)用于照射所述硼酸溶液，從而在所述氧化劑存在的情況下使所述硼酸溶液中含有的有機(jī)物發(fā)生分解；隨后，將其中的有機(jī)物發(fā)生分解后的硼酸溶液引導(dǎo)至所述活性炭吸附床(6)，從而清除所述硼酸溶液中的過量的氧化劑；然后，將所述硼酸溶液通過所述排氣槽(7)后經(jīng)所述栗(8)栗入所述混床柱(9)中進(jìn)行凈化。2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述混床柱中的樹脂包含強(qiáng)酸性陽離子交換劑和強(qiáng)堿性陰離子交換劑的混合物，優(yōu)選所述強(qiáng)酸性陽離子交換劑和強(qiáng)堿性陰離子交換劑之間的比例為1:1。3.如權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其中，所述氧化劑為過氧化氫Η202或者過硫酸鉀K2S2O8。4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述氧化劑為化學(xué)純。5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述過氧化氫無需使用額外的穩(wěn)定劑添加劑。6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述紫外線燈(3)包含全不銹鋼圓柱形容器(302)以及發(fā)出處于185-254nm范圍內(nèi)的輻射的燈管(301)，所述全不銹鋼圓柱形容器(302)由具有拋光表面的不銹鋼材料制成，從而反射UV輻射。7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述燈管(301)發(fā)射的量子輻射為185nm的短波紫外線UV-C輻射；優(yōu)選所述燈管(301)具有石英玻璃的外殼。8.如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，在所述活性炭吸附床(6)的輸出口處的氯化物和硫酸鹽的濃度低于50 μ g/Lo9.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述混床柱(9)中的樹脂為核級樹脂并且用于核工業(yè)中，優(yōu)選所述樹脂為單分散的單球狀粒子。10.權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的設(shè)備在減少核反應(yīng)堆一回路系統(tǒng)中的含硼酸的冷卻水內(nèi)的總有機(jī)碳濃度方面的用途。
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供用于降低硼酸溶液中的總有機(jī)碳濃度的設(shè)備。所述設(shè)備涉及使用紫外線輻射來達(dá)到降低核反應(yīng)堆一回路系統(tǒng)中的含硼酸的冷卻水內(nèi)的總有機(jī)碳(TOC)濃度。所述設(shè)備包含輸入溶液(含總有機(jī)碳的硼酸溶液)的儲(chǔ)液池和泵，所述泵用于從所述儲(chǔ)液池中抽取溶液至紫外線燈中。在紫外線燈之前的官道上安裝接管用于加入自由基反應(yīng)引發(fā)劑，通過計(jì)量泵抽取該引發(fā)劑。所述引發(fā)劑和所述硼酸溶液的混合溶液流入紫外線燈中，在紫外線燈內(nèi)使復(fù)雜的有機(jī)物分解為簡單的物質(zhì)。然后使溶液流入活性炭吸附床中，從而減少過量的自由基反應(yīng)引發(fā)劑。使清除了過量的引發(fā)劑的溶液流入排氣槽，從而形成氧并排出二氧化碳。之后，使用泵將溶液抽取至混床柱中進(jìn)行徹底凈化，所述混床柱中的樹脂包含強(qiáng)酸性陽離子交換劑和強(qiáng)堿性陰離子交換劑的混合物。
【IPC分類】C02F9/08
【公開號】CN105417803
【申請?zhí)枴緾N201510463537
【發(fā)明人】帕維爾·庫斯
【申請人】研究中心有限責(zé)任公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年7月31日