CN204204438U - 一种核电厂放射性废水离子交换处理*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种核电厂放射性废水离子交换处理***，包括依次连接的废水泵、前置过滤器、第一离子交换柱、第二离子交换柱、第三离子交换柱、第四离子交换柱、第五离子交换柱和后置过滤器，前置过滤器的出水口通过阀门分别与第一离子交换柱、第二离子交换柱、第三离子交换柱、第四离子交换柱和第五离子交换柱的进水口相连接，第一离子交换柱、第二离子交换柱、第三离子交换柱、第四离子交换柱的出水口除通过阀门与后一级离子交换柱的进水口连接外，还分别通过阀门与后置过滤器的进水口连接，每个离子交换柱的出水口分别连接有取样阀和在线电导率仪。本实用新型可有效防止二次废物的产生量，而且节约资源，降低工艺成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及核工业放射性废水处理领域，具体是一种核电厂放射性废水离子交换处理***。
背景技术
核电厂在运行和维修期间会排出大量放射性废水，这些废水必须经过处理并达到国家排放标准后才能向环境排放。
目前，核电厂放射性废水处理的方法有化学絮凝法、蒸发法和离子交换法等。化学絮凝法通过向废水中投加化学药剂，使其与胶体反应生成大颗粒而沉淀或过滤去除，具有工艺简单的优点，但絮凝剂种类需根据废水特性进行合理选择，絮凝剂的投药量也需根据废水特性的变化进行调节，且存在只能去除废水中以胶体状态存在的放射性核素、净化效率不高的问题。蒸发法是用加热蒸汽将废水在蒸发器中加热沸腾，水分汽化并经冷凝后形成净化水，而不挥发的放射性核素则保留在浓缩液中。蒸发法虽然净化效率高，但是工艺和***复杂，能耗高。离子交换法是利用离子交换剂带有的功能基团与废水中以离子状态存在的放射性核素之间发生离子交换，从而将放射性浓集在离子交换剂中的处理方法。目前，大多核电厂的放射性废水处理工艺中，均采用了离子交换装置。
离子交换法处理核电厂放射性废水在实际应用中可采取不同的工艺方式进行，有的直接采用单一混床工艺，有的采用“阳床+阴床”或“阳床+混床”工艺，还有的采用“阳床+阴床+混床”工艺。上述工艺中，只要监测到最终出水水质超标，各交换柱内的树脂通常都同时更换，部分交换柱内树脂的交换容量未被利用就作为废树脂排掉，增加了二次废物的产生量。
发明内容
本实用新型提供一种核电厂放射性废水离子交换处理***，可以实时监控离子交换柱的性能状态，在监测到最终出水水质超标时通过改变离子交换柱的串联方式对交换柱内介质进行充分利用，有效防止二次废物的产生量，而且节约资源，降低工艺成本。
一种核电厂放射性废水离子交换处理***，包括依次连接的废水泵、前置过滤器、第一离子交换柱、第二离子交换柱、第三离子交换柱、第四离子交换柱、第五离子交换柱和后置过滤器，前置过滤器的出水口通过阀门分别与第一离子交换柱、第二离子交换柱、第三离子交换柱、第四离子交换柱和第五离子交换柱的进水口相连接，第一离子交换柱、第二离子交换柱、第三离子交换柱、第四离子交换柱的出水口除通过阀门与后一级离子交换柱的进水口连接外，还分别通过阀门与后置过滤器的进水口连接，第一离子交换柱、第二离子交换柱、第三离子交换柱、第四离子交换柱和第五离子交换柱的出水口分别连接有取样阀和在线电导率仪。
进一步的，第一离子交换柱、第二离子交换柱、第三离子交换柱、第四离子交换柱和第五离子交换柱的树脂排放口分别通过阀门与废树脂排放管路相连，排气口分别通过阀门与排气管路相连。
进一步的，第一离子交换柱、第二离子交换柱、第三离子交换柱、第四离子交换柱和第五离子交换柱内装填的介质为阴离子交换树脂、或阳离子交换树脂、或阴、阳混合离子交换树脂、或用于截留废水中铯或锶的选择性吸附材料。
进一步的，所述用于截留废水中铯或锶的选择性吸附材料为沸石、钛硅酸盐和亚铁氰化物中的一种或其混合。
进一步的，前置过滤器和后置过滤器内的过滤精度为1μm～50μm，过滤元件采用线绕式滤芯、熔喷式滤芯、折叠式滤芯或者滤袋。
本实用新型通过将每台离子交换器的进水口除了与前级离子交换器的出水口连接外，还通过阀门直接与前置过滤器出水口连接，并且每台离子交换柱的出水口还通过阀门直接与后置过滤器的进水口连接，使得5台离子交换柱既可以串联运行，又可以运行其中的1～4台，每台离子交换柱出口管路上安装取样阀和在线电导率仪，可对出水进行取样分析和在线监测，便于单独评价判断离子交换柱的性能状态。在监测到最终出水水质超标时，可以不用同时更换所有交换柱内树脂，对于部分交换柱内树脂的交换容量未被利用的可以继续使用，有效防止了二次废物的产生量，而且节约了资源，降低了工艺成本。
附图说明
图1是本实用新型核电厂放射性废水离子交换处理***的结构示意图。
图中：1—废水泵、2—前置过滤器、3—第一离子交换柱、4—第二离子交换柱、5—第三离子交换柱、6—第四离子交换柱、7—第五离子交换柱、8—后置过滤器，9—废水泵，10—废树脂排放管路，11—排气管路，12—取样阀，13—在线电导率仪。
具体实施方式
下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述。
图1所示为本实用新型核电厂放射性废水离子交换处理***的结构示意图，所述核电厂放射性废水离子交换处理***包括依次连接的废水泵1、前置过滤器2、第一离子交换柱3、第二离子交换柱4、第三离子交换柱5、第四离子交换柱6、第五离子交换柱7和后置过滤器8。
从核电厂放射性废水贮存槽排出的废水先经废水泵1加压，通过前置过滤器2截留废水中可能残留的颗粒杂质，然后依次进入第一离子交换柱3、第二离子交换柱4、第三离子交换柱5、第四离子交换柱6和第五离子交换柱7进行处理，第五离子交换柱7的出水再经过后置过滤器8截留水中可能携带的碎树脂。后置过滤器8的出水即为处理合格的净化水。
前置过滤器2的出水口除通过阀门与第一离子交换柱3的进水口连接外，还分别通过阀门与第二离子交换柱4、第三离子交换柱5、第四离子交换柱6和第五离子交换柱7的进水口相连接。这样连接的作用在于，当前面的离子交换柱内树脂失效时，经过过滤的废水直接进入后面的离子交换柱进行处理。
第一离子交换柱3、第二离子交换柱4、第三离子交换柱5、第四离子交换柱6的出水口除通过阀门与后一级离子交换柱的进水口连接外，还分别通过阀门与后置过滤器8的进水口直接连接。这样连接的好处在于，可根据废水特性和处理要求，灵活投入需要运行的离子交换柱。
第一离子交换柱3、第二离子交换柱4、第三离子交换柱5、第四离子交换柱6和第五离子交换柱7的树脂排放口分别通过阀门与废树脂排放管路10相连，当离子交换柱内树脂失效时，可开启相应的阀门，将树脂通过废树脂排放管路排至核电厂废树脂贮槽内。
第一离子交换柱3、第二离子交换柱4、第三离子交换柱5、第四离子交换柱6和第五离子交换柱7的排气口分别通过阀门与排气管路11相连，当交换柱内残留有气体时，可开启相应的阀门，将气体排掉。
第一离子交换柱3、第二离子交换柱4、第三离子交换柱5、第四离子交换柱6和第五离子交换柱7的出水口分别连接有取样阀12，方便对每台离子交换柱的出水水质进行取样监测。
第一离子交换柱3、第二离子交换柱4、第三离子交换柱5、第四离子交换柱6和第五离子交换柱7的出水管路上分别安装有在线电导率仪13，方便对每台离子交换柱的出水水质进行在线监测。
本实用新型中每台离子交换柱出口管路上安装取样阀12和在线电导率仪13，可对出水进行取样分析和在线监测，便于单独评价判断离子交换柱的性能状态。
第一离子交换柱3、第二离子交换柱4、第三离子交换柱5、第四离子交换柱6和第五离子交换柱7内装填的介质可以是阴离子交换树脂、阳离子交换树脂或者按一定体积比混合的阴、阳混合离子交换树脂，或者是用于截留废水中铯或锶的选择性吸附材料(例如沸石、钛硅酸盐、亚铁氰化物等)。混合离子交换树脂中阴树脂和阳树脂的体积比为(1.5～2.5)∶1。前置过滤器2和后置过滤器8内的过滤精度为1μm～50μm，过滤元件可以采用线绕式滤芯、熔喷式滤芯、折叠式滤芯或者滤袋。
Claims (5)
1.一种核电厂放射性废水离子交换处理***，包括依次连接的废水泵(1)、前置过滤器(2)、第一离子交换柱(3)、第二离子交换柱(4)、第三离子交换柱(5)、第四离子交换柱(6)、第五离子交换柱(7)和后置过滤器(8)，其特征在于：前置过滤器(2)的出水口通过阀门分别与第一离子交换柱(3)、第二离子交换柱(4)、第三离子交换柱(5)、第四离子交换柱(6)和第五离子交换柱(7)的进水口相连接，第一离子交换柱(3)、第二离子交换柱(4)、第三离子交换柱(5)、第四离子交换柱(6)的出水口除通过阀门与后一级离子交换柱的进水口连接外，还分别通过阀门与后置过滤器(8)的进水口连接，第一离子交换柱(3)、第二离子交换柱(4)、第三离子交换柱(5)、第四离子交换柱(6)和第五离子交换柱(7)的出水口分别连接有取样阀(12)和在线电导率仪(13)。
2.如权利要求1所述的核电厂放射性废水离子交换处理***，其特征在于：第一离子交换柱(3)、第二离子交换柱(4)、第三离子交换柱(5)、第四离子交换柱(6)和第五离子交换柱(7)的树脂排放口分别通过阀门与废树脂排放管路(10)相连，排气口分别通过阀门与排气管路(11)相连。
3.如权利要求1所述的核电厂放射性废水离子交换处理***，其特征在于：第一离子交换柱(3)、第二离子交换柱(4)、第三离子交换柱(5)、第四离子交换柱(6)和第五离子交换柱(7)内装填的介质为阴离子交换树脂、或阳离子交换树脂、或阴、阳混合离子交换树脂、或用于截留废水中铯或锶的选择性吸附材料。
4.如权利要求3所述的核电厂放射性废水离子交换处理***，其特征在于：所述用于截留废水中铯或锶的选择性吸附材料为沸石、钛硅酸盐和亚铁氰化物中的一种或其混合。
5.如权利要求1所述的核电厂放射性废水离子交换处理***，其特征在于：前置过滤器(2)和后置过滤器(8)内的过滤精度为1μm～50μm，过滤元件采用线绕式滤芯、熔喷式滤芯、折叠式滤芯或者滤袋。
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|---|---|---|---|---|
| CN104810071A (zh) * | 2015-04-16 | 2015-07-29 | 湖南桃花江核电有限公司 | 含硼放射性废液深度净化同时回收硼酸的方法及设备 |
| CN106803439A (zh) * | 2015-11-26 | 2017-06-06 | 大亚湾核电运营管理有限责任公司 | 用于核电站的移动净化装置、放射性废液处理***及方法 |
| CN107089703A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-08-25 | 深圳市深投环保科技有限公司 | 阶层式废水处理*** |
| CN113782244A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-12-10 | 江苏核工业格林水处理有限责任公司 | 一种基于离子交换法的含核素废水处理工艺 |
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| CN104810071B (zh) * | 2015-04-16 | 2017-02-22 | 湖南桃花江核电有限公司 | 含硼放射性废液深度净化同时回收硼酸的方法及设备 |
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