用于核电厂teu系统的新型放射性废液处理系统及方法
技术领域
[0001]
本发明涉及放射性废水处理技术领域，具体涉及一种用于核电厂teu系统的新型放射性废液处理系统及方法。
背景技术：
[0002]
本发明对于背景技术的描述属于与本发明相关的相关技术，仅仅是用于说明和便于理解本发明的
技术实现要素：
，不应理解为申请人明确认为或推定申请人认为是本发明在首次提出申请的申请日的现有技术。
[0003]
核电厂在运行过程中会产生不同放射性水平的废液，而中低放废液主要包含工艺废液、化学废液、地面废水等几类废液，这几种废液通常的处理手段为：工艺废液采用离子交换工艺，化学废液经过机械过滤后采用蒸发器工艺，地面废液采用机械过滤工艺；目前几种工艺的缺点也一一被发现出来，主要体现为以下几点：
[0004]
1)从核电厂安全运行的角度出发，树脂的更换一般是在大修期间进行的，而这样树脂还未吸附饱和，因此就有一部分交换容量是浪费的，并且树脂在固化后还会有一定比例的增容，这样导致废树脂的固体废物产生量大；
[0005]
2)蒸发器随着不断使用，其蒸发效率不断降低，随之带来的维修、管理费用大幅增加，并且蒸发器在运行过程中会受到水质波动的影响，不是很稳定。
[0006]
3)部分国外核电厂，其废液放射性活度排放指标在100bq/l以下，远远好于国内的几百至一千bq/l。
发明内容
[0007]
本发明实施例的目的是提供一种用于核电厂teu系统的新型放射性废液处理系统及方法，本发明的用于核电厂teu系统的新型放射性废液处理系统及方法可以有效的去除核电厂中低放废液的核素。
[0008]
一种用于核电厂teu系统的新型放射性废液处理系统，包括依次连通的原水箱，活性炭过滤器、超滤装置、离子交换床、反渗透给水箱、保安过滤器、反渗透装置、cedi-np膜堆；所述的超滤装置包括第一出水口和第二出水口，所述的第一出水口与离子交换床连通，所述的第二出水口与原水箱连通，所述的反渗透给水箱包括第一进水口和第二进水口，所述的第一进水口与离子交换床连通，所述的第二进水口与所述的反渗透装置连通；所述的反渗透装置包括第三出水口和第四出水口，所述的第三出水口用于与所述的原水箱、反渗透给水箱连通，所述的第四出水口与所述的原水箱、cedi-np膜堆连通，所述的cedi-np膜堆包括第五出水口和第六出水口，所述的第五出水口与所述的反渗透给水箱连通，所述的第六出水口用于向外排水。
[0009]
进一步的，所述的反渗透装置包括依次连通的第一反渗透装置和第二反渗透装置。
[0010]
进一步的，所述的原水箱与所述的活性炭过滤器之间设置有原水泵；所述的超滤
装置与所述的离子交换床之间设有增压泵；所述的反渗透给水箱与所述的保安过滤器之间设有反渗透给水泵；所述的保安过滤器与所述的反渗透装置之间设有高压泵。
[0011]
进一步的，所述的超滤装置采用错流过滤。
[0012]
进一步的，所述的用于核电厂teu系统的新型放射性废液处理系统采用plc控制。
[0013]
进一步的，依次连通的原水箱，活性炭过滤器、超滤装置、离子交换床、反渗透给水箱、保安过滤器、反渗透装置、cedi-np膜堆分别通过管道连接，所述的管道上设有阀门和流量计。
[0014]
一种用于核电厂teu系统的新型放射性废液处理方法，所述的处理方法采用上述的用于核电厂teu系统的新型放射性废液处理系统完成，包括如下步骤：
[0015]
待处理的废液进入到原水箱，利用原水泵提升后进入到活性炭过滤器和超滤装置，去除水中的悬浮物以及胶体类物质；
[0016]
超滤装置出水经过管道增压泵进入到离子交换床，去除水中一部分核素及盐类，出水进入到反渗透给水箱；
[0017]
反渗透给水箱的经过反渗透给水泵、高压泵进入反渗透装置，连续处理得到产品水及浓缩液，实现的废液的分离，其中产品水进入到cedi-np膜堆单元，而浓缩液则返回至离子交换床前端重新经过离子交换处理；
[0018]
反渗透产品水利用其自己的压力进入到cedi-np膜堆膜堆单元，cedi-np膜堆连续运行时会产生产品水及浓缩液，其产品水达标排放，而浓缩返回至反渗透前端进行二次处理。
[0019]
进一步的，待处理废液通过原水泵提升依次进入到活性炭过滤器和超滤装置，去除废液中的胶体态核素及悬浮物质，其中超滤装置为错流过滤，得到的浓水返回至原水箱重新经过活性炭过滤器和超滤装置处理，保证胶体及悬浮物被完全去除。
[0020]
本发明实施例具有如下有益效果：
[0021]
本发明的用于核电厂teu系统的新型放射性废液处理系统及方法采用多级过滤，而且采用plc控制，实现自动化管理，多级过滤和多次过滤可以有效的去除核电厂中低放废液的核素；去污因子达到5
×
104以上，(即进水放射性活度为5
×
105bq/l时，产品水出水放射性活度小于10bq/l)。
附图说明
[0022]
图1为本发明实施例中废液处理系统的结构示意图。
具体实施方式
[0023]
下面结合实施例对本申请进行进一步的介绍。
[0024]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。不同实施例之间可以替换或者合并组合，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些实施例获得其他的实施方式。
[0025]
结合附图1，一种用于核电厂teu系统的新型放射性废液处理系统，包括依次连通的原水箱1，活性炭过滤器2、超滤装置3、离子交换床4、反渗透给水箱5、保安过滤器6、反渗
透装置7、cedi-np膜堆8；所述的超滤装置3包括第一出水口31和第二出水口32，所述的第一出水口31与离子交换床4连通，所述的第二出水口32与原水箱1连通，所述的反渗透给水箱5包括第一进水口51和第二进水口52，所述的第一进水口51与离子交换床4连通，所述的第二进水口52与所述的反渗透装置7连通；所述的反渗透装置7包括第三出水口703和第四出水口704，所述的第三出水口703用于与所述的原水箱1、反渗透给水箱5连通，所述的第四出水口704与所述的原水箱1、cedi-np膜堆8连通，所述的cedi-np膜堆8包括第五出水口801和第六出水口802，所述的第五出水口801与所述的反渗透给水箱5连通，所述的第六出水口802用于向外排水。离子交换床作为离子态核素最终的固定手段，在树脂达到交换工作容量后，需要对其进行更换，相较于传统的处理工艺，在本处理系统内树脂可以完全被利用，减少所产生的固体废物量。
[0026]
在本发明的一些实施例中，所述的反渗透装置包括依次连通的第一反渗透装置701和第二反渗透装置702。
[0027]
在本发明的一些实施例中，所述的原水箱1与所述的活性炭过滤器2之间设置有原水泵9；所述的超滤装置3与所述的离子交换床4之间设有增压泵15；所述的反渗透给水箱5与所述的保安过滤器6之间设有反渗透给水泵13；所述的保安过滤器6与所述的反渗透装置7之间设有高压泵14。活性炭床、超滤装置为预处理段，可以有效的去除水中的悬浮固体及胶体(包括胶体态核素)；其中超滤装置运行模式为错流过滤，其浓水返回至活性炭床进行二次处理，保证悬浮物及胶体态物质完全被截留，不会影响后续处理单元。反渗透及cedi-np膜堆作为精处理单元，其作用是满足系统出水达到卓越指标，这部分产生的浓水返回至系统前端重复处理，使整个系统不产生二次放射性液体废物，并且所产生的固体废物量少。
[0028]
在本发明的一些实施例中，所述的超滤装置3采用错流过滤。
[0029]
在本发明的一些实施例中，所述的用于核电厂teu系统的新型放射性废液处理系统采用plc控制。
[0030]
在本发明的一些实施例中，依次连通的原水箱1，活性炭过滤器2、超滤装置3、离子交换4床、反渗透给水箱5、保安过滤器6、反渗透装置7、cedi-np膜堆8分别通过管道连接，所述的管道上设有阀门12和流量计10。反渗透给水箱5上还设有取样口53。
[0031]
一种用于核电厂teu系统的新型放射性废液处理方法，所述的处理方法采用上述的用于核电厂teu系统的新型放射性废液处理系统完成，包括如下步骤：
[0032]
待处理的废液从废水入口11进入到原水箱1，利用原水泵9提升后进入到活性炭过滤器2和超滤装置3，去除水中的悬浮物以及胶体类物质；
[0033]
超滤装置3出水经过管道增压泵15进入到离子交换床4，去除水中一部分核素及盐类，出水进入到反渗透给水箱5；
[0034]
反渗透给水箱5的经过反渗透给水泵13、高压泵14进入反渗透装置，连续处理得到产品水及浓缩液，实现的废液的分离，其中产品水进入到cedi-np膜堆单元，而浓缩液则返回至离子交换床前端重新经过离子交换处理；
[0035]
反渗透产品水利用其自己的压力进入到cedi-np膜堆膜堆单元，cedi-np膜堆连续运行时会产生产品水及浓缩液，其产品水达标排放，而浓缩返回至反渗透前端进行二次处理。
[0036]
在本发明的一些实施例中，待处理废液通过原水泵9提升依次进入到活性炭过滤
器2和超滤装置3，去除废液中的胶体态核素及悬浮物质，其中超滤装置3为错流过滤，得到的浓水返回至原水箱1重新经过活性炭过滤器2和超滤装置3处理，保证胶体及悬浮物被完全去除。
[0037]
本发明的用于核电厂teu系统的新型放射性废液处理系统及方法采用多级过滤，而且采用plc控制，实现自动化管理，多级过滤和多次过滤可以有效的去除核电厂中低放废液的核素；去污因子达到5
×
104以上，(即进水放射性活度为5
×
105bq/l时，产品水出水放射性活度小于10bq/l)。
[0038]
系统出水放射性水平低于10bq/l，同时系统所产生的固体废物相较于传统处理工艺会大幅降低，并且更容易处理。
[0039]
该方法产生的二次放射性废物为废滤芯、废活性炭、废树脂、废膜元件和废膜堆。
[0040]
该处理方法所含工艺均由plc控制，能够同时实现本地操作和远程操作。
[0041]
本发明主要采用膜法处理核电厂运行过程中所产生的中低放废液，并且其出水可以达到卓越指标，详细操作步骤为：
[0042]
步骤1：将待处理的放射性废液首先引入到原水箱，通过原水箱液位计控制其前端进水阀门的开闭；通过原水泵提升至活性炭床及超滤装置，超滤装置运行模式为错流过滤，浓水部分返回至活性炭床，保证废液中悬浮物及胶体态物质完全被去除；当活性炭床运行压力达到一定数值后需要更换滤料，而超滤膜为损耗件，一般的更换周期为2-3年，并且废物体积(单只膜元件)仅为80升；
[0043]
步骤2：超滤装置出水利用管道增压泵进入到离子交换床，活性炭床及超滤装置对离子态核素没有去除能力，离子交换床利用树脂本身的特性去除水中离子态核素。
[0044]
步骤3：离子交换床出水进入到反渗透给水箱，利用给水泵及高压泵被带入到反渗透装置，实现离子态核素的分离，反渗透的工作原理为：一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即产品水；高压侧得到浓缩的溶液，即浓缩液。反渗透的产品水进入到下一处理单元，而其浓缩液则返回至离子交换床前进行重新处理。
[0045]
步骤4：反渗透的产品水利用其自身的压力进入到cedi-np膜堆单元；经cedi-np膜堆的产品水满足卓越指标后排放，离子态核素则通过浓水返回至反渗透前端重新处理。
[0046]
废液首先进入到原水箱1，其中废液通过001vk根据原水箱1液位自动控制，保持水箱液位满足装置运行要求；废液通过反渗透给水箱5提升依次进入到活性炭过滤器2以及超滤装置3，去除废液中的胶体态核素及悬浮物质，其中超滤装置3为错流过滤，其浓水返回至原水箱1重新经过活性炭过滤器2及超滤装置3处理，保证胶体及悬浮物被完全去除。
[0047]
超滤装置3淡水通过增压泵15增加进入到离子交换床4，去除废液中部分核素及盐类，其出水进入到反渗透给水箱5；
[0048]
废液经过反渗透给水泵13提升进入到保安过滤器6，其中保安过滤器6过滤精度为5μm，设置其作用为保护后续的反渗透膜元件；保安过滤器6出水经过高压泵14增压进入到反渗透装置，进一步实现核素的分离，其中反渗透出水为两部分，一部分为淡水，利用其自身压力进入到cedi-np膜堆；一部分为浓水，重新返回至原水箱1，原水混合后重新经过离子交换。
[0049]
反渗透产水进水到cedi-np膜堆，其中产水达标排放，浓水返回至反渗透给水箱5，返回至ro前端重新处理。
[0050]
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上介绍仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：
1.一种用于核电厂teu系统的新型放射性废液处理系统，其特征在于，包括依次连通的原水箱，活性炭过滤器、超滤装置、离子交换床、反渗透给水箱、保安过滤器、反渗透装置、cedi-np膜堆；所述的超滤装置包括第一出水口和第二出水口，所述的第一出水口与离子交换床连通，所述的第二出水口与原水箱连通，所述的反渗透给水箱包括第一进水口和第二进水口，所述的第一进水口与离子交换床连通，所述的第二进水口与所述的反渗透装置连通；所述的反渗透装置包括第三出水口和第四出水口，所述的第三出水口用于与所述的原水箱、反渗透给水箱连通，所述的第四出水口与所述的原水箱、cedi-np膜堆连通，所述的cedi-np膜堆包括第五出水口和第六出水口，所述的第五出水口与所述的反渗透给水箱连通，所述的第六出水口用于向外排水。2.根据权利要求1所述的用于核电厂teu系统的新型放射性废液处理系统，其特征在于，所述的反渗透装置包括依次连通的第一反渗透装置和第二反渗透装置。3.根据权利要求1所述的用于核电厂teu系统的新型放射性废液处理系统，其特征在于，所述的原水箱与所述的活性炭过滤器之间设置有原水泵；所述的超滤装置与所述的离子交换床之间设有增压泵；所述的反渗透给水箱与所述的保安过滤器之间设有反渗透给水泵；所述的保安过滤器与所述的反渗透装置之间设有高压泵。4.根据权利要求1所述的用于核电厂teu系统的新型放射性废液处理系统，其特征在于，所述的超滤装置采用错流过滤。5.根据权利要求1所述的用于核电厂teu系统的新型放射性废液处理系统，其特征在于，所述的用于核电厂teu系统的新型放射性废液处理系统采用plc控制。6.根据权利要求1所述的用于核电厂teu系统的新型放射性废液处理系统，其特征在于，依次连通的原水箱，活性炭过滤器、超滤装置、离子交换床、反渗透给水箱、保安过滤器、反渗透装置、cedi-np膜堆分别通过管道连接，所述的管道上设有阀门和流量计。7.一种用于核电厂teu系统的新型放射性废液处理方法，其特征在于，所述的处理方法采用权利要求1-6任一项所述的用于核电厂teu系统的新型放射性废液处理系统完成，包括如下步骤：待处理的废液进入到原水箱，利用原水泵提升后进入到活性炭过滤器和超滤装置，去除水中的悬浮物以及胶体类物质；超滤装置出水经过管道增压泵进入到离子交换床，去除水中一部分核素及盐类，出水进入到反渗透给水箱；反渗透给水箱的经过反渗透给水泵、高压泵进入反渗透装置，连续处理得到产品水及浓缩液，实现的废液的分离，其中产品水进入到cedi-np膜堆单元，而浓缩液则返回至离子交换床前端重新经过离子交换处理；反渗透产品水利用其自己的压力进入到cedi-np膜堆膜堆单元，cedi-np膜堆连续运行时会产生产品水及浓缩液，其产品水达标排放，而浓缩返回至反渗透前端进行二次处理。8.根据权利要求7所述的用于核电厂teu系统的新型放射性废液处理方法，其特征在于，待处理废液通过原水泵提升依次进入到活性炭过滤器和超滤装置，去除废液中的胶体态核素及悬浮物质，其中超滤装置为错流过滤，得到的浓水返回至原水箱重新经过活性炭过滤器和超滤装置处理，保证胶体及悬浮物被完全去除。
技术总结
本发明属于放射性废水处理技术领域，公开了一种用于核电厂TEU系统的新型放射性废液处理系统及方法，系统包括依次连通的原水箱，活性炭过滤器、超滤装置、离子交换床、反渗透给水箱、保安过滤器、反渗透装置、CEDI
技术开发人、权利持有人：李志全 刘伟明
