將放射性廢水處理至天然本底放射性水平的系統(tǒng)及應用
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬廢水處理領域，具體涉及一種將放射性廢水處理至天然本底放射性水平的系統(tǒng)及應用。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的放射性廢水處理技術以蒸發(fā)和離子交換為主，蒸發(fā)工藝的投資和運行費用高，而離子交換工藝會產生大量的放射性廢樹脂，給后續(xù)的處理處置帶來困難。
[0003]本發(fā)明所提供的方法采用分級凈化的概念對放射性廢水進行多級凈化處理，從而在保證了處理效果的同時最大限度地發(fā)揮每一種工藝的優(yōu)勢，減少二次放射性廢物的產生量。本發(fā)明分級凈化的概念體現(xiàn)在兩個方面:一方面體現(xiàn)在對水中雜質粒徑大小的分級處理上，設置處理工藝的精度由粗到細，從自清洗過濾器到超濾、反滲透，其處理精度逐級提高，水中的雜質被分級凈化處理，最終通過連續(xù)電除鹽工藝利用電化學方法深度凈化處理；另一方面體現(xiàn)在對放射性水中放射性物質照射劑量的分級處理上。在核電站的放射性廢水中，尤其是核事故之后的放射性廢水中，Cs-134和Cs-137是其中放射性占比最高的核素，照射劑量大，對設備輻射防護的要求高。銫吸附劑能夠選擇性地高效吸附去除原水中的銫離子，降低后續(xù)工藝的輻射防護需求，而吸附柱本身工藝形式簡單，便于進行輻射防護，銫吸附劑選擇性強，放射性廢物產生量少。除銫以外，放射性廢水中含有其它多種放射性核素，同時還含有其它多種濃度更高的非放射性離子，反滲透工藝對這些離子均具有高的去除效率。采用銫吸附與反滲透工藝的組合，可以兼顧輻射防護的需求與放射性去除的需求。
[0004]本發(fā)明所提供的方法強化了對放射性核素深度去除的效果。其重要改進在于，采用了兩級反滲透以及兩級連續(xù)電除鹽串聯(lián)的組合工藝。更為重點的是，在兩級連續(xù)電除鹽工藝之間使用了一種特殊的藥劑，通過使用該藥劑，可以在極低的放射性水平下獲得高的去污因子，從而使處理后出水的放射性水平達到天然本底水平，便于處理后水的回用或者環(huán)境排放，能夠滿足最嚴格的環(huán)境排放要求。
[0005]本發(fā)明所提供的方法便于放射性操作、便于二次放射性廢物的處理處置。當放射性廢水含有油類、懸浮物、有機物等雜質時，這些雜質會對去除放射性核素的主要處理工藝產生影響，降低其處理效率或者有效工作時間，從而增加放射性廢物的產生量。本發(fā)明中提供了紙芯過濾器、自清洗過濾器和超濾的組合工藝形式用于放射性廢水的預處理。紙芯過濾器能夠截留原水中大的顆粒物，保證后續(xù)工藝的穩(wěn)定運行，同時廢棄的紙芯過濾器便于后續(xù)的處理處置。自清洗過濾器可連續(xù)自動運行，其產生的污泥可返回紙芯過濾器處理，因此其本身可連續(xù)運行，幾乎不產生二次放射性廢物。紙芯過濾器和自清洗過濾器可保證超濾工藝的連續(xù)穩(wěn)定運行，超濾工藝對懸浮物、膠體和有機物的深度去除可保證后續(xù)反滲透工藝的穩(wěn)定運行，延長反滲透膜的使用壽命。
[0006]本發(fā)明所提供的方法能夠減少放射性濃縮液的產生量，提高濃縮倍數(shù)。每級反滲透都采用多段式設計，提高每一級反滲透的回收率。二級反滲透濃水、兩級連續(xù)電除鹽濃水都返回一級反滲透再處理以提高回收率，一級反滲透的濃水大部分進行循環(huán)處理以提高回收率，降低放射性濃縮液的產生量。

【發(fā)明內容】

[0007]針對現(xiàn)有技術中的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種將放射性廢水處理至天然本底放射性水平的系統(tǒng)及應用。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術方案是:
一種將放射性廢水處理至天然本底放射性水平的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)主要包括依次連接的油水分離器、保安過濾器、銫吸附柱、無機吸附產水箱、紙芯過濾器、自清洗過濾器、超濾、反滲透原水箱、保安過濾器、一級反滲透、二級反滲透、一級連續(xù)電除鹽、連續(xù)電除鹽中間水箱、二級連續(xù)電除鹽和最終產水箱。
[0009]所述系統(tǒng)還包括現(xiàn)場進水接口、現(xiàn)場沖洗接口、現(xiàn)場濃水接口、現(xiàn)場產水接口、產水管線、農水管線、加藥管線、沖洗管線和浸泡管線。
[0010]所述油水分離器是去除原水中的油類雜質，降低油類物質對整個處理工藝的影響；所述銫吸附柱是去除原水中放射性的銫離子，銫吸附柱之前的保安過濾器起到保護銫吸附柱的作用，防止顆粒物堵塞吸附柱；所述紙芯過濾器，是去除放射性廢水中的顆粒物，容納了顆粒物的紙芯過濾器便于后續(xù)的處理處置；所述紙芯過濾器的出水進入自清洗過濾器，自清洗過濾器利用濾網直接攔截水中的雜質，進一步去除來水中的懸浮物和顆粒物；所述自清洗過濾器用于自動排污；所述自清洗過濾器出水進入超濾裝置，超濾能夠深度去除來水中以膠體形態(tài)存在的雜質；所述超濾出水進入反滲透原水箱；所述反滲透原水箱的水經泵提升后進入保安過濾器，所述保安過濾器去除水中的顆粒雜質，保護后續(xù)工藝的反滲透膜，所述保安過濾器的出水依次進入一級反滲透和二級反滲透，兩級反滲透能夠廣泛去除來水中的鹽分和放射性核素，大大降低來水的放射性活度；所述二級反滲透出水進入一級連續(xù)電除鹽。
[0011]所述一級連續(xù)電除鹽的產水進入連續(xù)電除鹽中間水箱，同時往該中間水箱中加入活化劑，而后經泵提升后進入二級連續(xù)電除鹽，二級連續(xù)電除鹽的出水進入產水箱，經泵提升后與現(xiàn)場產水接口連接。
[0012]所述兩級連續(xù)電除鹽能夠深度去除水中的放射性核素，將放射性廢水處理至天然本底放射性水平。
[0013]所述應用包括將放射性廢水經系統(tǒng)現(xiàn)場注水口注入，經過所述系統(tǒng)處理，最終得到天然本底放射性。
[0014]在本發(fā)明中，超濾、一級反滲透、一級連續(xù)電除鹽和二級連續(xù)電除鹽為必要工藝。油水分離器、銫吸附柱、紙芯過濾器、自清洗過濾器、二級反滲透為可選工藝。
[0015]當進水中含油量>0.5 mg/L時需要油水分離器，否則不需要。當不需要油水分離器時，進水經泵加壓后直接進入后續(xù)的保安過濾器。
[0016]當進水中銫的放射性活度>105Bq/L時需要銫吸附柱，否則不需要。當不需要銫吸附柱時，進水經泵加壓后直接進入紙芯過濾器。
[0017]紙芯過濾器和自清洗過濾器為本發(fā)明的可選工藝，當進水中懸浮顆粒物的濃度高于5 mg/L時需要紙芯過濾器和自清洗過濾器，否則不需要。
[0018]銫吸附工藝由2根銫吸附柱串聯(lián)組成。當位于串聯(lián)工藝前端的銫吸附柱吸附飽和后，更換新的吸附柱，同時調整2根吸附柱的串聯(lián)順序，使未更換的吸附柱位于串聯(lián)工藝的前端，新更換的吸附柱位于串聯(lián)工藝的后端。
[0019]一級反滲透的濃水分成2部分，一部分濃水作為整個系統(tǒng)的濃縮液通過現(xiàn)場濃水接口進入放射性濃縮液貯存裝置，另外一部分濃水經加壓后返回高壓泵后循環(huán)處理以提高回收率。
[0020]二級反滲透的濃水全部返回一級反滲透前進行再處理以提高回收率。
[0021]紙芯過濾器工作一段時間失效后可更換濾芯，更換后的濾芯可直接作為放射性廢物處理處置。
[0022]自清洗過濾器連續(xù)工作，自動排污。
[0023]超濾工作一段時間后定期進行正洗和反洗，正洗采用自清洗過濾器的來水，反洗采用反滲透原水箱的水。超濾的沖洗水與現(xiàn)場的沖洗水接口相連接。
[0024]一級反滲透和二級反滲透均采用多段式布置以提高回收率。
[0025]一級連續(xù)電除鹽的濃水全部返回一級反滲透前進行再處理以提高回收率。
[0026]二級連續(xù)電除鹽的濃水全部