DE3109524C2

DE3109524C2 - Verfahren zur Aufbereitung von Rückspülwässern aus einem Kernkraftwerk

Info

Publication number: DE3109524C2
Application number: DE3109524A
Authority: DE
Inventors: Kiyotaka Tokyo Shirosaki; Yoshikazu Hitachi Sugimoto; Masaki Kamae Takeshima
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1980-03-13
Filing date: 1981-03-12
Publication date: 1986-04-10
Also published as: US4415457A; DE3109524A1; JPS56128496A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Rückstromwasser von ohne Filterhilfsmittel arbeitenden Filtern des Primärkühlwasserkreislaufs von Kernkraftwerken, das radioaktives Feingut enthält. Das Verfahren ist gekennzeichnet durch direkte Einführung des suspendiertes radioaktives Feingut enthaltenden Rückstromwassers oder des zuvor durch Absetzenlassen des Rückstromwassers zur Abtrennung gröberen Feinguts erhaltenen Überstands in einen Abfallharzabsetztank für Abfall-Ionenaustauscherharzpulver enthaltendes Rückstromwasser von der Filter-Entsalzungsvorrichtung des Kondensations- und Reinigungssystems des Kernkraftwerks, Mischen des Rückstromwassers oder des Überstands mit dem Rückstromwasser von der Filter-Entsalzungsvorrichtung im Abfallharzabsetztank, um eine Adsorption des im Rückstromwasser oder Überstand enthaltenen Feinguts an dem Abfall-Ionenaustauscherharzpulver zu ermöglichen, und Absetzenlassen des Abfall-Ionenaustauscherharzpulvers mit dem daran adsorbierten Feingut, wodurch das Feingut aus dem Rückstromwasser des Filters ohne Filterhilfsmittel abgetrennt und entfernt werden kann. Eine Rückführung des Feinguts ist ausgeschlossen, wobei zugleich die prozentuale Feingutabtrennung erhöht und die Rückführungszeit des Rückstromwassers verkürzt werden kann. Zugleich wird die Belastung des Eindickers verringert, wodurch gleichzeitig eine kleinere Anzahl von mit radioaktivem Abfall gefüllten Fässern erforderlich ist.

Description

— das Rückspülwasser (26) mit Ionenaustauschharzpulver aus der Entsalzungsvorrichtung (5) einem Abfallharzabsetztank (25) zugeführt wird,

— das weitere Rückspülwasser (9) aus dem Feingutfilter (4) dem Abfallharzabsetztank (25) zugeleitet und dort mit dem Rückspülwasser (26) gemischt wird,

— das nach ήετη Absetzen des Ionenaustauschharzpuivers im Abtaüharzabsetztank (25) überstehende Wasser dem Primärkühlwasser-Reinigungskreisiauf vor dem Feingutfilter (4) zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß

— das weitere Rückspülwasser (9) zunächst einem Feingutabsetztank (23) zugeleitet wird, und dann das überstehende Wasser aus dem Feingutabsetztank (23) Tiit de."A Rückspülwasser (26) im Abfallharzabsetztank (25) gemischt wird.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Rückspülwässern aus einem Kernkraftwerk mittels Ionenaustausch und unter Verwendung von Absetztanks.

Die US-PS 38 05 959 beschreibt ein solches Aufbereitungsverfahren, bei dem jedoch die Wiederverwendung von Ionenaustauschharzen, die bei der Reinigung des Primärkühlwassers angefallen sind, für die Aufbereitung von Rückspülwasser nicht vorgesehen ist. Dadurch entstehen verhältnismäßig große Mengen von radioaktiven Abfällen.

Das radioaktive Abwasser wird in einem Behälter gespeichert, um die Radioaktivität zu vermindern, worauf das radioaktive Abwasser verdichtet wird. Eine Mischung von Rückspülwasser, das die Verunreinigungen enthält, mit Rückspülwasser, das Ionenaustausehharzpulver enthält, findet nicht statt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art dahingehend zu verbessern, daß unter Ausnutzung der bei der Primärkühlwasserkreis-Reinigung anfallenden, verbrauchten lonenaustauschharze eine gute Reinigung der Rückspülwässer und deren Rückführung in den Primärkühlwasser-Reinigungskreislauf ermöglicht wird, wobei möglichst geringe Abfallmengen entstehen.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Der Unteranspruch enthält eine zweckmäßige weitere Ausgestaltung.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren lassen sich bei der Aufbereitung von RückspüK\ asser im Primärkühlwassersystem von Kernkraftwerken vorteilhafte Wirkungen erzielen:

Eine Rückführung von feinem Feingut zum Feingutfilter kann ausgeschlossen werden, wobai zugleich die prozentuale Feingutabtrennung erhöht wird. Ferner wird die Zeit für die Rückführung des Rückspülwassers zum Feingutfilter verkürzt.

Die Belastung des Eindickers mit den abgesetzten Abfallschlämmen kann verringert werden, wodurch wiederum die Anzahl der mit radioaktivem Abfall zu füllenden Fässer verringert wird.

Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispu!e des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert Es zeigt

Fi g. 1 ein Fließschema,

F i g. 2—4 Diagramme zur Erläuterung der Abwasseraufbereitung,

F i g. 5 ein Fließschema einer anderen Ausführungs-

iorm.

In Fig. 1 wird das Abwasser 1 vom Primärkühlwassersystem eines Kernkraftwerks, das unlösliches Feingut enthält, in einem Abwassersammeitank 2 gesammelt und anschließend mk einer Pumpe 3 zu einem ohne Filterhilfsmittel arbeitenden Feingutfilter 4, nachfolgend nur Filter 4 genai?.«, geleitet. Im Filter 4 wird das Abwasser so filtriert, daß das Filtrat einen Normwert von 0,5 ppm oder darunter aufweisen kann; anschließend wird das Filtrat in einer Entsalzungsvorrichtung 5 entmineralisiert. Das entmineralisierte Filtrat wird dann zu einem Abwasserentnahmetank 6 geführt und, wenn es durch Probenentnahme dem Rückgewinnungsnormwert entspricht, über eine Pumpe 7 in einen Lagerbehälter 8 für Rückgewinnungswasser gepumpt und danach als Primärkühlwasser für das Kernkraftwerk wiederverwendet.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform wird das vom Filter 4 mindestens einmal täglich bei Raumtemperatur in Form eines Feingutschi nms erzeugte weitere Rückspülwasser 9 zunächst zu einem Feingutabsetztank 23 geleitet, in dem das gröbere Feingut durch Absetzen vom Feingutschlamm abgetrennt wird. Das überstehende Wasser, im Folgenden auch Überlauf genannt, wird durch eine Pumpe 24 aus dem Feingutabsetztank 23 in einen Abfallharzabsetztank 25 für Abfall-lonenaustauscherharzpulver enthaltendes Rückspülwasser 26 von der Entsalzungsvorrichtung 5 des vom Kondensations- und Reinigungssystem für das

so Primärkühlwasser des Kernkraftwerks gepumpt, wenn die Trübung des Überlaufs durch Absetzen 60 ppm oder weniger erreicht.

Neben dem Überlauf vom Feingutabsetztank 23 wird das Abfall-Ionenaustauscherharzpulver enthaltende Rückspülwasser 26 vom Kondensations- und Reinigungssystem, das mit im wesentlichen gleicher Frequenz wie das Rückspülwasser 9 erzeugt wird, durch eine weitere Leitung in den Abfallharzabsetztank 25 eingeleitet. Diese beiden Arten von Rückspülwasser werden im Abfallharzabsetztank 25 mit einem Rührer 27 mäßig gerührt. Das im Überlauf vom Feingutabsetz» tank 23 suspendierte feine Feingut wird auf dem als Filterhilfsmittel verwendeten und im Rückspülwasscr der Entsalzungsvorrichtung 5 des Kondensations- und Reinigungssystems enthaltenen Abfall-lonenaustauscherharzpulver mit einer Teilchengröße von 100 bis 200 μίτι adsorbiert. Durch Abschalten des Rührers 27 beginnt das Absetzen des lonenaustauscherharzpulvers.

Der resultierende Oberlauf wird aus dem Abfallharzabselzlank 25 durch eine Pumpe 28 wieder in den Abwassersammeltank 2 zurückgeführt, wenn die Trübung des Überlaufs 20 ppm oder weniger erreicht.

Andererseits wird das am Boden des Feingutabsetztanks 23 abgesetzte grobe Feingut langfristig, beispielsweise 30 Jahre, darin belassen, während das am Boden des Abfallharzabsetztanks 25 abgesetzte, feines Feingut enthaltende Abfallharzpulver während einer zum Abklingen der Radioaktivität ausreichend langen Zeit darin belassen, anschließend über eine Pumpe 29 einer Entwässerungsvorrichtung 30 zugeführt, danach in einer Verfertigungseinrichtung 31 verfestigt und schließlich in Fässer gefüllt wird.

Charakteristische Merkmale des Verfahrens werden im folgenden anhand von Testergebnissen unter Bezug auf die F i g. 2 bis 4 erläutert.

In Fig.2 ist die Absetzkurve von Feingut allein im Feingutabsetztank 23 dargestellt. Aus dem Diagramm geht hervor, daß die anfängliche Trübung des Oberlaufs von 200 ppm nach 15 h auf 50 ppm zurückgegangen ist. Der überlauf, dessen Trübung im Ksingutabsetztank 23 auf 50 ppm verringert wurde, wird in den Abfallharzabsetztank 25 geleitet, in dem der Oberlauf mit dem Rückspülwasser 26 gemischt wird, das das lonenaustauscherharzpulver von der Entsalzungsvorrichtung 5 des Kondensations- und Reinigungssystems enthält. Die Absetzkurve des feineren Feinguts im Abfallharzabsetztank 25 ist in F i g. 3 dargestellt, aus der hervorgeht, daß nach etwa 4 h Absetzenlassen im Abfallharzabsetztank 25 nach Beendigung des Rührens die Trübung des Überlaufs im Abfallharzabsetztank 25 auf weniger als 20 ppm zurückgegangen ist. was den Grenzwert ^ur Rückführung in den Abwassersammeitank 2 darstellt.

In F i g. 4 ist die Abhängigkeit der prozentualen Feingutabtrennung von der Trübung des aus dem Abfallharzabsetztank 25 in den Abwassersammeitank 2 rückzuführenden Überlaufs dargestellt. Wie aus Fig.4 hervorgeht, kann die prozentuale Feingutabtrennung 98% oder darüber betragen, wenn die Trübung des in den Abwassersa lmeltank 2 rückzuführenden Überlaufs auf 20 ppm oder darunter gehalten wird.

In Fig. 5 ist eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, die sich von der von F i g. 1 nur darin unterscheidet, daß kein Feingutabsetztank 23 mehr verwendet ist, d. h. das weitere Rückspülwasser 9 vom Filter 4 ohne Filtern'lfsmittel direkt in den Abfallh&rzabsetztank 25 eingeleitet wird. Die übrigen Komponenten sind g'eich wie in Fig. 1. mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet und arbeiten auch in gleicher Weise wie bei de; in F i g. 1 dargestellten Anlage-

Die Aus'ührungsform von F i g. 5 wird im folgenden auf der Basis praktischer Daten erläutert. Das weitere Rückspülwasser 9. das absatzweise von einem Filter 4 ohne Filterhilfsmittel erzeugt wurde (Volumen des weiteren Rückspülwassers 9:2 bis 10 mVPartie; Konzentralion: 0,2 bis 0,5 Gew.-%), wird zu einem Abfallharzabsctziank 25 des Kondensations- und Reinigungssystems geleitet, dem Rückspülwasser 26, das Ionenaustauscherhiirz-Pulver enthält und das absatzweise von der Entsalzungsvorrichtung des Kondensations- und ■Reinigungssystems erzeugfwurde (Volumen des Rückspülwassers 26: etwa 40 mVPartie; Schlammkonzentration: etwa 0,3 Gew.-%), zugeführt wird, wobei mit dem Rückspülwasser 26 durch Rühren mit einem Rührer 14 mit etwa U/min während etwa 10 bis 30 min gemischt wird (Volumen einer Partie: \2 bis 50 m³, Schlammkonzentration: etwa 0,5 Gew.-°/o). Anschließend wird 2 bis 4 h stehengelassen, wodurch das Feingut im weiteren Rückspülwasser 9 vom Filter 4 auf dem Abfall-Ionenaustauscherharzpulver adsorbiert und zusammen mit ihm im Abfallharzabsetztank 25 abgesetzt wird. Die Rückführung des Überlaufs vom Abfallharzabsetztank 25 in den Abwassersammeitank 2 und die Aufbereitung des im Abfallharzabsetztank 25 abgesetzten Schlamms sowie die Aufbereitung des Abwassers 1 zu Rückgewinnungswasser im Lagerbehälter 8 erfolgen in gleicher Weise wie oben unter Bezug auf F i g. 1 beschrieben.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Aufbereitung von Rückspülwässern aus einem Kernkraftwerk mittels Ionenaustausch und unter Verwendung von Absetztanks, dadurch gekennzeichnet,

daß bei Rückspülwässern aus dem Primärkühlwasser-Reinigungskreislauf mit einem Feingutfilter (4) und einer Entsalzungsvorrichtung (5)