本發(fā)明屬于化學(xué)廢液處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種核電站放射性化學(xué)廢液的處理方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

核電站化學(xué)廢液普遍具有成分復(fù)雜、含鹽量高的特點，特別是含有放射性物質(zhì)的化學(xué)廢液，不適宜采用離子交換等方法處理。

目前，對含有放射性物質(zhì)的核電站化學(xué)廢液主要采用蒸發(fā)、桶內(nèi)干燥等工藝處理。但是，現(xiàn)有的核電站放射性化學(xué)廢液的處理方法存在以下問題：

首先，處理效率低；

其次，化學(xué)廢液和冷凝液均需通過蒸發(fā)、烘干等步驟，系統(tǒng)設(shè)置及操作較繁瑣，能耗高；

再次，化學(xué)廢液處理過程中會產(chǎn)生二次廢液，無法避免會夾帶放射性，造成二次污染；

最后，蒸發(fā)殘液自身的放射性活度較高，對輻射屏蔽要求也相對較高，增加了運行和維護(hù)成本。

有鑒于此，確有必要提供一種可對核電站放射性化學(xué)廢液進(jìn)行有效處理、系統(tǒng)配置簡單高效的核電站放射性化學(xué)廢液處理方法和系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可對核電站放射性化學(xué)廢液進(jìn)行有效處理、系統(tǒng)配置簡單高效的核電站放射性化學(xué)廢液處理方法和系統(tǒng)。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種核電站放射性化學(xué)廢液的處理方法，其包括以下步驟：

將放射性化學(xué)廢液加熱干燥分離為鹽粒和含有粉塵的氣體；

將含有粉塵的氣體經(jīng)除塵器分離為鹽粒和廢氣，收集鹽粒，制成廢物包裝體；以及

將所得廢氣經(jīng)高效微粒空氣過濾器過濾，剩余氣體經(jīng)檢驗合格排放至大氣，完成化學(xué)廢液的處理。

作為本發(fā)明核電站放射性化學(xué)廢液的處理方法的一種改進(jìn)，在加熱干燥分離放射性化學(xué)廢液之前，收集放射性化學(xué)廢液，并對放射性化學(xué)廢液進(jìn)行預(yù)處理，過濾掉其中的大顆粒雜質(zhì)，以避免影響加熱干燥分離的操作。

作為本發(fā)明核電站放射性化學(xué)廢液的處理方法的一種改進(jìn)，所述預(yù)處理還包括調(diào)節(jié)放射性化學(xué)廢液的pH值至中性。具體可以通過取樣分析化學(xué)廢液的pH值，加入酸(如硝酸)或堿(如氫氧化鈉)來調(diào)節(jié)其pH值至中性，以便于后續(xù)操作。

作為本發(fā)明核電站放射性化學(xué)廢液的處理方法的一種改進(jìn)，使用GAC活性炭床過濾掉化學(xué)廢液中的大顆粒雜質(zhì)，以使得化學(xué)廢液的處理更加完全，避免產(chǎn)生二次廢液或廢物。

作為本發(fā)明核電站放射性化學(xué)廢液的處理方法的一種改進(jìn)，所述放射性化學(xué)廢液通過噴霧干燥器加熱干燥分離為鹽粒和含有粉塵的氣體。噴霧干燥器采用加熱空氣的方式進(jìn)行加熱，在高溫條件下，廢液中的水分蒸發(fā)，其中的鹽類物質(zhì)變成鹽粒，化學(xué)廢液中含有放射性物質(zhì)也主要沉積在鹽粒中。

作為本發(fā)明核電站放射性化學(xué)廢液的處理方法的一種改進(jìn)，所述放射性化學(xué)廢液通過噴霧干燥器進(jìn)行加熱干燥分離為鹽粒和含有粉塵的氣體具體過程為：

1)霧化：化學(xué)廢液經(jīng)過噴霧干燥器的霧化器，散成霧滴；

2)干燥：采用并流方式使霧滴與熱空氣接觸并混合，熱空氣與霧滴的溫度差使霧滴中的水分蒸發(fā)并干燥；具體方式為：在噴霧干燥器內(nèi)，霧滴與熱空氣同方向流動；霧滴進(jìn)入噴霧干燥器中立即與熱空氣接觸，使噴霧干燥器內(nèi)部溫度下降，霧滴可以在較低溫度下進(jìn)行干燥；干燥可以分為等速階段和減速階段：等速階段時，水分蒸發(fā)在霧滴表面發(fā)生，蒸發(fā)速度由蒸汽通過周圍氣膜的擴散速度所控制，主要推動力為熱空氣與霧滴的溫度差，水分通過霧滴的擴散速度大于蒸發(fā)速度，當(dāng)擴散速度降低而不能再維持顆粒表面的飽和度時，蒸發(fā)速度開始減慢，進(jìn)入減速階段；此時，顆粒溫度開始上升，干燥結(jié)束時，物料的溫度接近于周圍空氣的溫度；

3)分離：分別排出霧滴中的水分蒸發(fā)干燥，形成鹽粒及蒸發(fā)時產(chǎn)生的含有粉塵的氣體。具體方式可以為：重力作用下，鹽粒通過噴霧干燥器的底部排出，含有粉塵的氣體從噴霧干燥器的另一出口排出。

作為本發(fā)明核電站放射性化學(xué)廢液的處理方法的一種改進(jìn)，所述除塵器為袋式除塵器，將含有粉塵的氣體分離為鹽粒和廢氣。袋式除塵器具有體積小、操作簡便靈活、節(jié)能、高效等特點，含有粉塵的氣體中夾帶有鹽粒，從除塵器的側(cè)部進(jìn)入，經(jīng)濾袋的網(wǎng)孔分離后，鹽粒經(jīng)重力沉降至排放口排出，氣體排至高效微粒空氣過濾器處理。

作為本發(fā)明核電站放射性化學(xué)廢液的處理方法的一種改進(jìn)，所述收集鹽粒包括收集加熱干燥分離出的鹽粒和經(jīng)除塵器分離出的鹽粒。

作為本發(fā)明核電站放射性化學(xué)廢液的處理方法的一種改進(jìn)，所述制成廢物包裝體是將鹽粒裝入金屬廢物桶，再將金屬廢物桶裝入高整體性容器，形成廢物包裝體。具體方式為：將鹽粒裝入200L金屬廢物桶，輸出廢物活度約為2.75×10⁷Bq/kg，金屬廢物桶裝滿鹽粒后裝入混凝土高整體性容器，一個混凝土高整體性容器可包裝4～6個200L金屬廢物桶，形成的廢物包裝體可以送往廢物暫存庫。

作為本發(fā)明核電站放射性化學(xué)廢液的處理方法的一種改進(jìn)，所述高效微?？諝膺^濾器用于過濾廢氣中直徑為0.5μm以下的顆粒。高效微?？諝膺^濾器可過濾廢氣中的氣溶膠等小粒徑有害物質(zhì)，當(dāng)廢氣中含有放射性物質(zhì)時，可高效去除放射性物質(zhì)，顯著降低其放射性，經(jīng)檢驗合格即可排放至大氣環(huán)境。

作為本發(fā)明核電站放射性化學(xué)廢液的處理方法的一種改進(jìn)，所述加熱干燥分離裝置中設(shè)有霧化器，用于將化學(xué)廢液霧化成霧滴。

作為本發(fā)明核電站放射性化學(xué)廢液的處理方法的一種改進(jìn)，所述核電站放射性化學(xué)廢液處理方法既可以用于處理普通的化學(xué)廢液，也可以用于處理放射性化學(xué)廢液。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明還提供了一種核電站放射性化學(xué)廢液的處理系統(tǒng)，其包括：

加熱干燥分離裝置，用于將核電站放射性化學(xué)廢液加熱干燥分離為鹽粒和含有粉塵的氣體；

除塵器，用于將含有粉塵的氣體分離為鹽粒和廢氣；

高效微粒空氣過濾器，用于過濾廢氣；

排氣檢測裝置，用于檢測過濾后的氣體質(zhì)量和輻射值；以及

廢物包裝裝置，用于將鹽粒包裝成廢物包裝體。

核電站放射性化學(xué)廢液通過加熱干燥分離裝置分離為鹽粒和含有粉塵的氣體，含有粉塵的氣體經(jīng)除塵器分離為鹽粒和廢氣，收集鹽粒，經(jīng)廢物包裝裝置制成廢物包裝體；廢氣經(jīng)高效微?？諝膺^濾器過濾后，過濾所得的氣體經(jīng)排氣檢測裝置檢驗合格后排放至大氣。

作為本發(fā)明核電站放射性化學(xué)廢液的處理系統(tǒng)的一種改進(jìn)，所述處理系統(tǒng)還包括粗濾裝置，用于過濾核電站放射性化學(xué)廢液中的大顆粒雜質(zhì)。

作為本發(fā)明核電站放射性化學(xué)廢液的處理系統(tǒng)的一種改進(jìn)，所述處理系統(tǒng)還包括緩沖裝置，用于容置核電站放射性化學(xué)廢液并調(diào)節(jié)其pH值。

作為本發(fā)明核電站放射性化學(xué)廢液的處理系統(tǒng)的一種改進(jìn)，所述加熱干燥分離裝置中設(shè)有霧化器，用于將化學(xué)廢液霧化成霧滴。

作為本發(fā)明核電站放射性化學(xué)廢液的處理系統(tǒng)的一種改進(jìn)，所述加熱干燥分離裝置設(shè)有用于排出鹽粒的出口和用于排出含有粉塵的氣體的排風(fēng)口，出口位于加熱干燥分離裝置的底部。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明核電站放射性化學(xué)廢液的處理方法和系統(tǒng)具有如下優(yōu)點：

1)本發(fā)明核電站放射性化學(xué)廢液的處理方法通過將化學(xué)廢液加熱干燥分離成鹽粒及含有粉塵的氣體，特別是噴霧干燥處理時，可以增加表面積，在高溫氣流中迅速蒸發(fā)96～98％的水分，完成干燥僅需幾秒至三十秒，處理效率高，能耗低；

2)本發(fā)明核電站放射性化學(xué)廢液的處理方法不產(chǎn)生二次廢液，減容系數(shù)高，產(chǎn)生的二次固體廢物經(jīng)過有效包裝滿足廢物包裝及廢物處置場接受要求，避免了二次廢物對環(huán)境、操作人員、設(shè)備等帶來的威脅；

3)本發(fā)明核電站放射性化學(xué)廢液的處理方法將產(chǎn)生的廢氣經(jīng)高效微?？諝膺^濾器過濾且檢測達(dá)標(biāo)后再排放，克服了現(xiàn)有技術(shù)中未設(shè)置廢氣處理的缺陷，對環(huán)境友好；

4)本發(fā)明核電站放射性化學(xué)廢液的處理系統(tǒng)為單回路設(shè)置，系統(tǒng)簡單，設(shè)備數(shù)量較少，操作方便易行。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式，對本發(fā)明核電站放射性化學(xué)廢液的處理方法和系統(tǒng)及其有益效果進(jìn)行詳細(xì)說明。

圖1為本發(fā)明核電站放射性化學(xué)廢液的處理方法的流程圖。

圖2為本發(fā)明核電站放射性化學(xué)廢液的處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明核電站放射性化學(xué)廢液的處理系統(tǒng)中，噴霧干燥器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的發(fā)明目的、技術(shù)方案和有益技術(shù)效果更加清晰，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，本說明書中描述的實施例僅僅是為了解釋本發(fā)明，并非為了限定本發(fā)明，實施例的配方、比例等可因地制宜做出選擇而對結(jié)果并無實質(zhì)性影響。

請參閱圖1所示，本發(fā)明核電站放射性化學(xué)廢液的處理方法包括以下步驟：

步驟S001，預(yù)處理，包括調(diào)節(jié)核電站放射性化學(xué)廢液的pH值至中性、過濾掉其中的大顆粒雜質(zhì)(可選)；

步驟S002，將核電站放射性化學(xué)廢液加熱干燥分離為鹽粒和含有粉塵的氣體；

步驟S003，將含有粉塵的氣體經(jīng)除塵器分離為鹽粒和廢氣；

步驟S004，收集步驟002和步驟003所得的鹽粒，制成廢物包裝體；

步驟S005，廢氣經(jīng)高效微?？諝膺^濾器過濾后，過濾所得氣體經(jīng)檢驗合格后排放至大氣。

請參閱圖2所示，本發(fā)明核電站放射性化學(xué)廢液的處理系統(tǒng)包括：

加熱干燥分離裝置1，用于將核電站放射性化學(xué)廢液加熱干燥分離為鹽粒和含有粉塵的氣體；

除塵器2，用于將含有粉塵的氣體分離為鹽粒和廢氣；

高效微粒空氣過濾器3，用于過濾廢氣；

排氣檢測裝置4，用于檢測過濾后的氣體質(zhì)量和輻射值；

廢物包裝裝置5，用于將鹽粒包裝成廢物包裝體；

核電站放射性化學(xué)廢液通過加熱干燥分離裝置1分離為鹽粒和含有粉塵的氣體，含有粉塵的氣體經(jīng)除塵器2分離為鹽粒和廢氣，收集鹽粒，經(jīng)廢物包裝裝置5制成廢物包裝體；廢氣經(jīng)高效微粒空氣過濾器3過濾后，剩余氣體經(jīng)排氣檢測裝置4檢驗合格排放至大氣。

以下為本發(fā)明核電站放射性化學(xué)廢液的處理方法和系統(tǒng)的一個實施例。

請參閱圖1～3所示，對于步驟S001，將核電站放射性化學(xué)廢液收集在緩沖裝置6中，通過取樣器9分析pH值，加入酸或堿到緩沖裝置6中，調(diào)節(jié)pH值至中性；經(jīng)GAC活性炭床7過濾化學(xué)廢液中的大顆粒雜質(zhì)，以免影響加熱干燥分離裝置的正常使用；

對于步驟S002，將核電站放射性化學(xué)廢液送至給料箱8，通過給料泵控制流量，輸送至加熱干燥分離裝置1，核電站放射性化學(xué)廢液通過加熱分離干燥裝置1中的霧化器11，形成散在的霧滴，經(jīng)過加熱的空氣與霧滴接觸并混合，熱空氣與霧滴的溫度差使霧滴中的水分蒸發(fā)并干燥，在重力作用下，鹽粒從加熱分離干燥裝置1中的出口13排出；含有粉塵的氣體從排風(fēng)口12排出；

對于步驟S003，將含有粉塵的氣體經(jīng)除塵器2分離為鹽粒和廢氣；

對于步驟S004，收集步驟002和步驟003所得的鹽粒，經(jīng)廢物包裝裝置5制成廢物包裝體；

對于步驟S005，廢氣經(jīng)高效微粒空氣過濾器過濾，高效微?？諝膺^濾器主要用于收集直徑為0.5μm以下的顆粒灰塵及各種懸浮物，對于直徑為0.3μm左右的氣溶膠微粒的凈化效果高達(dá)99.97％，過濾所得氣體經(jīng)排氣檢測裝置4檢驗合格后排放至大氣。

結(jié)合以上對本發(fā)明實施方式的詳細(xì)描述可以看出，相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明核電站放射性化學(xué)廢液的處理方法和系統(tǒng)具有如下優(yōu)點：

1)本發(fā)明核電站放射性化學(xué)廢液的處理方法通過將化學(xué)廢液加熱干燥分離成鹽粒及含有粉塵的氣體，特別是噴霧干燥處理時，可以增加表面積，在高溫氣流中迅速蒸發(fā)96～98％的水分，完成干燥僅需幾秒至三十秒，處理效率高，能耗低；

2)本發(fā)明核電站放射性化學(xué)廢液的處理方法不產(chǎn)生二次廢液，減容系數(shù)高，產(chǎn)生的二次固體廢物經(jīng)過有效包裝滿足廢物包裝及廢物處置場接受要求，避免了二次廢物對環(huán)境、操作人員、設(shè)備等帶來的威脅；

3)本發(fā)明核電站放射性化學(xué)廢液的處理方法將產(chǎn)生的廢氣經(jīng)高效微?？諝膺^濾器過濾且檢測達(dá)標(biāo)后再排放，克服了現(xiàn)有技術(shù)中未設(shè)置廢氣處理的缺陷，對環(huán)境友好；

4)本發(fā)明核電站放射性化學(xué)廢液的處理系統(tǒng)為單回路設(shè)置，系統(tǒng)簡單，設(shè)備數(shù)量較少，操作方便易行。

根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏托薷?。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實施方式，對本發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本發(fā)明構(gòu)成任何限制。