RU2724925C1 - Способ очистки жидких радиоактивных отходов, загрязнённых нефтепродуктами, продуктами коррозии и шламами - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к технике в области обращения с жидкими радиоактивными отходами (ЖРО). Предлагается способ очистки ЖРО в промежуточных емкостях и доочистки в механических и ионообменных фильтрах с отверждением образующихся радиоактивных концентратов. Шлам размывают в самих хранилищах, а образовавшуюся суспензию, нагретую до 50°С и состоящую из ЖРО, подают в первый гидроциклон, в котором происходит разделение суспензии на тяжелые фрагменты нефтепродуктов и на ЖРО с легкими фрагментами нефтепродуктов, направляемые во второй гидроциклон, где происходит их разделение на нефтепродукты, направляемые в первую промежуточную емкость, и на предварительно очищенные ЖРО, направляемые во вторую промежуточную емкость. Гидронасосом направляют в блок механической фильтрации. Очищенные ЖРО поступают в первый блок селективной очистки в фильтр ионного обмена, заполненный ионообменными смолами KУ-2-8чС, АВ-17-8чС в соотношении 1:1, и далее в фильтр с селективным сорбентом марки «Термоксид-3K». ЖРО поступают в третью промежуточную емкость, где проводят отбор проб. Изобретение позволяет полностью извлечь из емкостей хранилищ ЖРО, загрязненные нефтепродуктами, продуктами коррозии, шламами. 1 ил.

Description

Изобретение относится к технике в области обращения с жидкими радиоактивными отходами (ЖРО). При эксплуатации ядерных энергетических установок (ЯЭУ) образующиеся ЖРО часто имеют повышенные загрязнения по нефтепродуктам, продуктам коррозии, шламам, синтетическим поверхностно-активным веществам (СПАВ) и илам, на которых сорбируются радионуклиды, причем их концентрация часто в десятки раз превышает содержание в водной фазе [Епимахов В.Н., Четвериков В.В., Олейник М.С. и др. Дезактивация и консервация емкостей хранения жидких радиоактивных отходов // НИТИ им. А.П. Александрова: Годовой отчет о научно-производственной деятельности. 2006 год. СПб., изд. ООО «НИЦ «Моринтех». 2006. с. 65-69]. При этом в хранилищах ЖРО, как правило, нет собственных установок спецводоочистки и поэтому приходится проводить очистку ЖРО на мобильных установках.

Наличие радиоактивных иловых и шламовых отложений на дне бассейнов или хранилищ выдержки является одной из главных проблем при временном хранении отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС). Хранилища заполнены водой после водоподготовки, но в воде всегда присутствуют природные иловые отложения, и в результате многолетней эксплуатации на дне хранилищ ОТВС может скапливаться до 200 т низко- и среднеактивных радиоактивных отходов.

В емкостях хранения ЖРО происходит накопление рыхлых, практически нерастворимых, шламовых осадков с содержанием сухого остатка 500-600 г/л. Осадки, в основном, состоят из фосфатов и карбонатов. Кроме того, в значительных количествах присутствуют продукты коррозии. Удельная активность составляет в среднем 10⁷ Бк/л., показатель рН как жидкой фазы, так и шламовых суспензий составляет 8-13. В активность твердой фазы основной вклад вносят ⁶⁰Со и ⁵⁴Mn, а активность жидкой фазы на ~ 90% определяют ¹³⁴Cs и ¹³⁷Cs.

К шламам относятся также и пульпы ионитов и перлита. При эксплуатации блока РБМК-1000 ежегодно образуются до 40 м³ пульпы ионитов и перлита из системы байпасной очистки теплоносителя удельной активностью до 2,2 * 10⁹ Бк/л и до 110 м³ ионита и перлита из системы конденсатоочистки, с удельной активностью 7,4 * 10⁷ Бк/л. Пульпы отработавших ионитов и перлитные пульпы перекачиваются в емкости хранения. В настоящее время эти отходы не перерабатываются. Технологий и технологических средств полной раскачки этих емкостей и извлечения шламов из них пока нет.

Иловые отложения хранилищ ЖРО содержат главным образом радионуклиды ¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr, ^6SZn, ²³⁹Pu, ¹³¹I. Помимо радионуклидов илы содержат до 80% органических компонентов, а также частиц грунта, гумуса и др. Содержание солей в иловых отложениях может достигать 1000 г/л.

При очистке водоемов иловые взвеси содержат 10-20 масс % твердой фазы. Взвеси илов представляют собой коллоидные растворы, которые осаждаются крайне медленно, поэтому при отстаивании практически не удается обеспечить очистку водной фазы.

Известен способ очистки ЖРО на передвижной установке, включающий предочистку на механических и ультрафильтрах, умягчение на натрий-катионитовых фильтрах, определение на электродиализаторе с отстаиванием ЖРО в исходных и промежуточных емкостях и доочистку на Н*-катионитовых фильтрах с последующим отверждением образующихся радиоактивных концентратов включением в портландцементы [Соболев И.А., Тимофеев Е.М., Пантелеев В.И., и др. Передвижная установка для обезвреживания маломинерализованных низкоактивных жидких отходов - Атомная энергия, 1992, т. 73, выпуск 6, с. 474-478].

Недостатком этого способа является то, что при высокой загрязненности ЖРО нефтепродуктами очистка на ультрафильтрах малоэффективна, и нефтепродуктами забиваются поры в ионообменных смолах Н⁺-катионитовых фильтров, выводя сорбент из строя [Пушкарев В.В., Егоров Ю.В., Хрусталев Б.Н. Осветление и дезактивация сточных вод флотацией - М., Энергоатомиздат, 1969].

Известен способ обезвреживания ЖРО, загрязненных нефтепродуктами, продуктами коррозии и СПАВ по патенту №2510539 РФ, включающий предочистку на механических и мембранных фильтрах, опреснение на обратноосмотических фильтрах с отстаиванием ЖРО в исходной и промежуточной емкостях и доочистку на ионообменных фильтрах и отверждение образующихся радиоактивных концентратов включением в портландцемент. При этом после отстаивания ЖРО в исходной емкости производится слив верхнего слоя загрязнений вод в сборник нефтепродуктов. При проведении предочистки в качестве механических фильтров используют насыпные фильтры с модифицированными азотосодержащими углями. ЖРО после отстаивания в первой промежуточной емкости подают на мембранные фильтры, в качестве которых используют микрофильтры грубой и тонкой очистки, затем ЖРО направляют во вторую промежуточную емкость. После отстаивания во второй промежуточной емкости ЖРО направляют на обратноосмотические фильтры, концентрат которых возвращают в первую промежуточную емкость в качестве подщелачивающего реагента до его насыщения по солям. Насыщенные нефтепродуктами угли извлекают из механического фильтра для замены новыми, а отработанные сжигают вместе с нефтепродуктами, слитыми с верхнего слоя исходной емкости в сборник нефтепродуктов, полученный зольный остаток включают в портландцемент вместе с насыщенным по солям обратноосмотическим концентратом ЖРО. Недостатками способа является то, что:

- для очистки растворенных примесей в ЖРО использована система обратного осмоса. Практика работы по очистке ЖРО на объектах кораблестроения ВМФ РФ в Северном и Дальневосточном регионах показала, что срок службы осмотической мембраны небольшой, поэтому для обеспечения оптимальных рабочих характеристик мембран периодически проводят промывку, продувку и химическую очистку. Очевидно, что целесообразно использовать для данной операции электрохимическую очистку от растворенных твердых примесей с использованием ионообменных мембран, которые, как известно, позволяют увеличить коэффициент очистки, а срок службы таких мембран значительно выше, чем мембран обратноосмотических установок (приказ Минприроды РФ от 22.10.1996 г. №444, Государственная экологическая экспертиза, заключение от 17.10.1996 г., п. 13 - замечания и предложения);

- не обеспечивается очистка ЖРО от образовавшихся в хранилищах илов и шламов;

- при сжигании отработанных углей с нефтепродуктами возможен выброс радиоактивных аэрозолей.

Однако по своей технологической сущности и достигаемому техническому результату этот способ наиболее близок к заявленному и выбран в качестве прототипа.

Задачей изобретения является создание способа очистки ЖРО, загрязненных нефтепродуктами, продуктами коррозии, шламами, СПАВ и илом.

Техническим результатом изобретения является технологическая возможность полной раскачки емкостей хранилищ ЖРО, в том числе и аварийных, и извлечение из них загрязненных нефтепродуктов, продуктов коррозии, шламов, СПАВ и илов в виде радиоактивного концентрата с последующим его омоноличиванием, например, способом, изложенным в патенте №231215 РФ, при общем снижении дозовых нагрузок на персонал и окружающую среду.

Для достижения указанного технического результата в способе очистки ЖРО, загрязненных нефтепродуктами, продуктами коррозии, шламами, СПАВ и илами, включающем предочистку с отстаиванием ЖРО в промежуточных емкостях и доочистку в механических и ионообменных фильтрах с отверждением образующихся радиоактивных концентратов за счет включения в портландцемент. При этом шлам размывают в самих ЖРО с помощью гидромонитора под давлением не более 1,0 МПа, а образовавшуюся суспензию, нагретую до 50°С и состоящую из ЖРО, нефтепродуктов, продуктов коррозии и частиц шлама, пульповым насосом подают в первый гидроциклон. В первом гидроциклоне происходит разделение суспензии на тяжелые фрагменты нефтепродуктов и частицы шлама, направляемые в первую промежуточную емкость, и на ЖРО с легкими фрагментами нефтепродуктов, направляемые во второй гидроциклон, где происходит их разделение на нефтепродукты, направляемые в первую промежуточную емкость, и на предварительно очищенные ЖРО, направляемые во вторую промежуточную емкость до ее заполнения. Затем эти ЖРО гидронасосом направляют в блок механической фильтрации, обеспечивающий очистку ЖРО от твердых частиц размером более 5 мкм. Далее очищенные от упомянутых частиц ЖРО поступают в блок селективной очистки и ионного обмена сначала на фильтр с селективным сорбентом типа «Термоксид-35», затем в фильтр ионного обмена, заполненный ионообменными смолами KУ-2-8чС, АВ-17-8чС в соотношении 1:1 и далее в фильтр с селективным сорбентом типа «Термоксид-3K». После чего ЖРО поступают в третью промежуточную емкость, где проводят отбор проб. В зависимости от результата ЖРО направляют либо в транспортную емкость, либо на вторичную очистку во второй блок селективной очистки и ионного обмена с последующим заполнением четвертой промежуточной емкости. В четвертой промежуточной емкости производят отбор проб, по результатам которого ЖРО подают либо для повторной очистки через блоки механической фильтрации, селективной очистки и ионного обмена, либо в транспортную емкость.

Нагрев ЖРО до 50°С понижает вязкость ЖРО и входящих в них составляющих, что положительно влияет на скорость размыва илов и шламов на дне хранилищ, а также на дальнейшие процессы разделения ЖРО в виде суспензий на жидкие, легкие и твердые включения, при этом затраты электроэнергии на нагрев ЖРО обеспечиваются в оптимальных пределах.

При размыве илов и шламов на дне хранилищ давление в мониторе ЖРО, разогретых до 50°С, не должно превышать 1 МПа, что обеспечит оптимальный размыв илов, шламов и образование суспензий без выбросов в атмосферу радиоактивных аэрозолей.

При прокачке суспензии через первый гидроциклон происходит ее разделение на тяжелые фрагменты нефтепродуктов, шламов и илов, и на ЖРО и легкие фракции нефтепродуктов, а при последовательной прокачке через второй гидроциклон (ЖРО, легкие фрагменты нефтепродуктов из первого гидроциклона) происходит дальнейшее разделение на ЖРО и легкие фрагменты нефтепродуктов.

Гидроциклоны применяют для осветления, обогащения суспензий, а также для очистки сточных вод после мойки пищевых агрегатов. Гидроциклон не имеет движущихся частей, и поэтому вращение потока достигается благодаря тангенциальному вводу суспензии со скоростью 5-25 м/с. Под действием центробежной силы тяжелые фракции отбрасываются к внутренней стенке гидроциклона и движутся по спиральной траектории под действием гравитации вниз к выходному отверстию, через которое отводятся в виде шлама. Осветленная жидкость движется во внутреннем спиральном потоке вверх вдоль оси гидроциклона и удаляется через верхний патрубок.

Использование гидроциклонов в предлагаемом способе очистки ЖРО обусловлено рядом преимуществ по сравнению с другими устройствами подобного назначения:

- полное отсутствие движущихся частей;

- простая эксплуатация;

- сравнительно низкая стоимость;

- сравнительно низкая трудоемкость операции дезактивации;

- компактность по сравнению с другими устройствами подобного назначения и, как следствие, оптимальная адаптация к существующим устройствам очистки ЖРО.

Блок механической фильтрации должен обеспечивать очистку ЖРО от твердых частиц более 5 мкм, так как это обеспечит нормальную работу по очистке и прохождению ЖРО в блоках селективной очистки ионного обмена и увеличит срок ресурса (замены) шихты селективных сорбентов и ионообменных смол.

В качестве селективных сорбентов (начальная стадия селективной очистки) используют «Термоксид-35» (ТУ-2641-006-12342266-2004), которым можно производить очистку ЖРО и технологических водных сред от радионуклидов Cs в широком диапазоне солесодержания и кислотности. Указанный сорбент успешно применялся на Балаковской, Калининской, Кольской, Нововоронежской и других АЭС, а также на объектах атомного кораблестроения ВМФ РФ. «Термоксид-35» имеет коэффициент очистки от радионуклида ¹³⁷Cs - 10³.

ЖРО после очистки в сорбенте «Термоксид-35» попадает в блок ионного обмена, заполненного шихтой из ионообменных смол КУ-2-8чС (ГОСТ 20298-74), АВ-17-8чС (ГОСТ 20301-74) в соотношении 1:1, которое обеспечивает наибольший коэффициент очистки от солей, удаление активных продуктов деления и регулирования рН.

КУ-2-8чС - сильнокислый катионит, использующийся на ФГУП «Атом-флот», ООО «Балтийский завод-Судостроение», ВМФ РФ.

АВ-17-8чС - сильноосновной анионит, использующийся на тех же вышеуказанных предприятиях.

Из блока ионного обмена ЖРО попадают в фильтр с селективным сорбентом «Термоксид-3K» (вторая стадия селективной очистки). «Термоксид-3K» (ТУ 2641-014-12342266-2004) - поверхностно модифицированный гидроксид циркония, применяющийся при очистке ЖРО от радионуклидов ⁹⁰Sr, ⁹⁰Y. Ожидаемый коэффициент очистки до 10³. Применяется на ФГУП «Атомфлот» и Челябинское отделение ФГУП «РосРАО».

Для определения оптимальной технологической блок-схемы очистки высоко загрязненных ЖРО, выбора марок селективных сорбентов и состава шихты ионообменных смол, а также порядка прохождения потока очищаемых ЖРО и подключения всех фильтрующих и гидравлических устройств на аварийном радиоактивном объекте ВМФ РФ ТФ были проведены опытно-экспериментальные работы по подбору марок сорбентов и ионообменных смол, а также по порядку подключения всех типов фильтров и гидравлических устройств. В результате предлагаемая блок-схема очистки ЖРО оказалась оптимальной по результатам качества и времени очистки ЖРО и по оценке минимально необходимых финансовых средств.

Первая промежуточная емкость осуществляет функцию сборника концентрата, образованного в процессе очистки ЖРО. В эту емкость после прохождения и разделения суспензии в первом гидроциклоне направляются тяжелые фракции нефтепродуктов и продуктов коррозии, шлам и ил, а после прохождения и разделения легких фрагментов нефтепродуктов и ЖРО во втором гидроциклоне в первую промежуточную емкость направляются нефтепродукты. Кроме этого в эту же емкость сливаются нерастворимые кальциевые и магниевые соли фосфатной кислоты, образующиеся при реагентном умягчении воды (в ЖРО) во второй промежуточной емкости.

Вторая промежуточная емкость является сборником ЖРО, прошедшими предочистку в первом и втором гидроциклонах. Вторая промежуточная емкость предназначена для:

- накопления ЖРО после предочистки;

- коррекции показателя рН (в ЖРО) для повышения сорбционных свойств используемых сорбентов селективной очистки и ионного обмена;

- реагентного умягчения воды ЖРО с применением в качестве реагента тринатрий-фосфата. Образуемые в результате реакции кальциевые и магниевые соли фосфатной кислоты обладают ничтожной растворимостью в воде и поэтому практически полностью выпадают в осадок, и их сливают в первую промежуточную емкость;

- отбора и анализа проб.

Третья промежуточная емкость является сборником ЖРО, прошедшими предочистку в первом блоке селективной очистки и ионного обмена. В третьей промежуточной емкости производят:

- накопление ЖРО после предочистки;

- коррекцию в ЖРО показателя рН;

- отбор и анализ проб, по результатам которого осуществляется дальнейшая соответствующая очистка или обращение с ЖРО.

Накапливаемый в первой промежуточной емкости радиоактивный концентрат состоит из остатков ЖРО, фрагментов нефтепродуктов, продуктов коррозии, шламов, илов, осадка нерастворимых солей, СПАВ и твердых частиц. Для длительного хранения или захоронения радиоактивного концентрата его необходимо перевести из жидкообразного в твердое состояние путем иммобилизации в цементные блоки, например, способом, изложенным в патенте РФ №2312415, который позволяет иммобилизовать ЖРО, содержащие нефтепродукты и радиоактивные примеси в водной среде в широком интервале концентраций.

После отработки ресурса фильтроэлементы блока механической фильтрации и шихту селективных сорбентов и ионообменных смол селективной очистки переводят в твердые радиоактивные отходы (ТРО), которые-цементируют по отработанным в отрасли атомной энергетики технологиям.

Предлагаемый способ очистки ЖРО, загрязненных нефтепродуктами, продуктами коррозии, шламами и илами может быть реализован по блок-схеме, представленной на фиг. 1.

В состав блок-схемы входят следующие основные устройства и блоки:

- хранилище ЖРО - 1;

- пульповый насос - 2

- гидромонитор - 3;

- электронагреватель - 4;

- гидроциклоны - 5, 7;

- трубопроводы - 6, 8, 9, 10, 13, 25, 26, 30;

- первая промежуточная емкость - 11;

- вторая промежуточная емкость - 12;

- устройство пробоотбора - 14;

- гидронасосы - 15, 28, 29;

- блок механической фильтрации - 16;

- блок механической фильтрации грубой очистки - 17;

- блок механической фильтрации тонкой очистки - 18;

- первый блок селективной очистки и ионного обмена - 19;

- фильтр с селективным сорбентом марки «Термоксид-35» - 20;

- фильтр ионного обмена, заполненный ионообменными смолами КУ-2-8чС, АВ-17-8чС-21;

- фильтр с селективным сорбентом марки «Термоксид-3K» - 22;

- третья промежуточная емкость - 23;

- четвертая промежуточная емкость - 24;

- второй блок селективной очистки и ионного обмена - 27.

В хранилище ЖРО 1 производят размыв донных илов и шламов, используя гидромонитор 3, и при помощи пульпового насоса 2 образовавшуюся суспензию подают на предочистку. При этом суспензию нагревают, например, электронагревателем 4 до температуры не выше 50°С. Электронагреватель 4 устанавливают на напорный трубопровод пульпового насоса 2 до отвода к трубопроводу гидромонитора 3. Таким образом, размыв донных илов и шламов гидромонитором 3 производится струей суспензии, нагретой до 50°С, при этом давление в струе на выходе из гидромонитора 3 не должно превышать 1 МПа.

Предочистку суспензии начинают в гидроциклоне 5, где происходит разделение суспензии на тяжелые фрагменты нефтепродуктов, продуктов коррозии, шламов и илов, которые направляют по трубопроводу 9 в первую промежуточную емкость 11, и на ЖРО с легкими нефтепродуктами, которые направляют по трубопроводу 6 в гидроциклон 7. В гидроциклоне 7 происходит разделение потока на нефтепродукты, которые через трубопровод 8 направляют в первую промежуточную емкость 11, и на ЖРО, которые по трубопроводу 10 направляют во вторую промежуточную емкость 12 до полного ее заполнения, откуда производят первый отбор проб устройством пробоотбора 14 для химических и радиационных исследований полученного состава ЖРО. По результатам лабораторных химических и радиационных исследований производят коррекцию водородного показателя рН с использованием щелочных растворов NaOH. При этом рН поддерживают в пределах значений 8÷10. Затем производят реагентное умягчение с применением в качестве реагента тринатрий фосфата - Na₃PO₄. Образующиеся кристаллы солей собирают анионитные формы C_s ⁺, S_N ²⁺, Fe²⁺, Со²⁺ и других радионуклидов. При этом степень очистки ЖРО от радионуклидов превышает, как правило, 50%. Тип и расход реагента зависит от химического состава ЖРО. Для удаления кальциевой жесткости применяют известковое молоко - Са(ОН)₂. Когда требуется удалить не только кальциевую, но и магниевую жесткость используют раствор - NaOH.

Образуемые в результате реакций кальциевые и магниевые соли фосфатной кислоты обладают нерастворимостью в воде и поэтому полностью выпадают в осадок во второй промежуточной емкости 12, из которой смываются в первую промежуточную емкость 11. Необходимое количество безводного Na₃PO₄ определяется по формуле:

Na₃PO₄≈54,67°Ж (мг/1), где

°Ж - жесткость воды (мг-экв/л).

Оптимальное количество требуемых реагентов определяют путем проведения технологических анализов, которые сводятся к пробному умягчению воды в лабораторных условиях.

После коррекции показателя рН и реагентного умягчения ЖРО гидронасосом 15 подают под давлением в блок механической очистки 16, где ЖРО проходят блок механических фильтров грубой очистки 17, а затем блок механических фильтров тонкой очистки 18, где обеспечивается очистка ЖРО от твердых частиц размером более 5 мкм. Далее ЖРО направляют в первый блок селективной очистки и ионного обмена 19 на фильтр 20 с селективным сорбентом марки «Термоксид-35» с ожидаемыми коэффициентами очистки от радионуклида ¹³⁷Cs - 10³.

После очистки в сорбенте «Термоксид-35» ЖРО проходят очистку в фильтре ионного обмена 21, заполненном шихтой из ионообменных смол КУ-2-8чС и АВ-17-8чС в соотношении 1:1. Происходит очистка ЖРО от радионуклидов ¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr и ⁹⁰Y, а также улучшение физико-химических показателей ЖРО.

С фильтра ионного обмена 21 ЖРО поступают в фильтр 22 с селективным сорбентом «Термоксид-3K», где производится очистка от радионуклидов ⁹⁰Sr и ⁹⁰Y с ожидаемым коэффициентом очистки - до 10³.

Очищенные в блоке механической фильтрации 16 и первом блоке селективной очистки и ионного обмена 19 ЖРО сливают в третью промежуточную емкость 23, из которой через устройство пробоотбора 14 производят второй отбор проб, а затем проводят химические и радиационные исследования полученного состава ЖРО в лабораторных условиях.

По результатам лабораторных исследований ЖРО гидронасосом 28 направляют либо в трубопровод 30 для наполнения транспортной емкости или системы технической воды (на фиг. 1 не показаны), либо во второй блок селективной очистки ионного обмена 27 с последующим заполнением четвертой промежуточной емкости 24. В четвертой промежуточной емкости 24 проводят отбор проб ЖРО устройством пробоотбора 14 и лабораторные исследования, по результатам которых ЖРО гидронасосом 29 подают либо в трубопровод 30 для наполнения транспортной емкости или системы технической воды, либо в трубопровод 26 на дальнейшую переработку и очистку ЖРО в указанной выше последовательности.

Предлагаемым способом ЖРО могут быть переработаны до высокой степени очистки.

В процессе снижения радиоактивности и переработки ЖРО должен постоянно осуществляться контроль следующих параметров:

- рабочее давление в блоках селективной очистки и ионного обмена - 19, 27;

- скорость потока в блоках - 19, 27;

- показатель рН ЖРО, подаваемых в блоки - 16, 19, 27;

- минимальный уровень реагентов во второй, третьей и четвертой промежуточных емкостях - 12, 23, 24;

- количество перерабатываемых ЖРО.

Контроль снижения радиоактивности и солесодержания ЖРО осуществляется с помощью проведения измерений физико-химических параметров проб ЖРО на:

- солесодержание (с/с);

- концентрацию хлор-иона (Cl);

- водородный показатель воды (рН);

- радионуклидный состав и удельную активность воды (Бк/кг).

Анализ удельных активностей и показателей физико-химического состава ЖРО производится с использованием комплекса поверенных аналитических приборов: гамма-бета спектрометра, альфа-радиометра, анализатора жидкости, РН-метра, ротаметра.

Накопленный в первой промежуточной емкости 11 радиоактивный концентрат состоит из остатков ЖРО, фрагментов нефтепродуктов, фрагментов шламов, продуктов коррозии, илов, осадка не размываемых солей, СПАВ, твердых частиц разных материалов. Для длительного хранения или захоронения этого радиоактивного концентрата его извлекают из первой промежуточной емкости 11 и переводят из жидкообразного в твердое состояние путем иммобилизации в цементные блоки, например, способом, изложенным в патенте РФ №2312415 «Способ иммобилизации жидких радиоактивных отходов, содержащих воду и нефтепродукты».

После отработки ресурса фильтроэлементы блока механической фильтрации 16 и шихту селективных сорбентов и ионообменных смол блоков селективной очистки и ионного обмена 19 и 27 переводят в ТРО по отработанным в атомной энергетике технологиям.

Предлагаемый способ очистки ЖРО обеспечивает полную раскачку емкостей хранилищ ЖРО, в том числе и аварийных, с высокой степенью очистки радиоактивных ЖРО, загрязненных нефтепродуктами, продуктами коррозии, шламами и илами, при общем снижении дозовых нагрузок на персонал и окружающую среду.

Предлагаемый способ может быть осуществлен на отечественном оборудовании с учетом некоторых изменений компоновок существующего оборудования в соответствии с предлагаемой блок-схемой, при этом может быть полностью использован имеющийся в профильных лабораториях комплекс аналитических приборов.

Claims (1)

1. Способ очистки ЖРО, загрязненных нефтепродуктами, продуктами коррозии и шламами, включающий предочистку с отстаиванием ЖРО в промежуточных емкостях и доочистку в механических и ионообменных фильтрах с отверждением образующихся радиоактивных концентратов за счет включения в портландцемент, отличающийся тем, что шлам размывают в самих хранилищах ЖРО с помощью гидромонитора под давлением не более 1,0 МПа, а образовавшуюся суспензию, нагретую до 50°С и состоящую из ЖРО, нефтепродуктов, продуктов коррозии и шлама, пульповым насосом подают в первый гидроциклон, в котором происходит разделение суспензии на тяжелые фрагменты нефтепродуктов, продуктов коррозии и шлама, направляемые в первую промежуточную емкость, и на ЖРО с легкими фрагментами нефтепродуктов, направляемые во второй гидроциклон, где происходит их разделение на нефтепродукты, направляемые в первую промежуточную емкость, и на предварительно очищенные ЖРО, направляемые во вторую промежуточную емкость до ее заполнения, после чего эти ЖРО гидронасосом направляют в блок механической фильтрации, обеспечивающий очистку ЖРО от твердых частиц размером более 5 мкм, затем очищенные от упомянутых частиц ЖРО поступают в первый блок селективной очистки и ионного обмена сначала в фильтр с селективным сорбентом марки «Термоксид-35», затем в фильтр ионного обмена, заполненный ионообменными смолами KУ-2-8чС, АВ-17-8чС в соотношении 1:1 и далее в фильтр с селективным сорбентом марки «Термоксид-3K», после чего ЖРО поступают в третью промежуточную емкость, где проводят отбор проб, по результатам которого ЖРО направляют или в транспортную емкость, или на вторичную очистку во второй блок селективной очистки и ионного обмена с последующим заполнением четвертой промежуточной емкости, где производят отбор проб, по результатам которого ЖРО подают либо для повторной очистки через блоки механической фильтрации, селективной очистки и ионного обмена, либо в транспортную емкость.

Images