一种净化处置中低放射性可降解PVA制品的方法与流程

文档序号:12724216阅读:321来源:国知局

本发明涉及环保技术领域,特别是一种净化处置中低放射性可降解PVA制品的方法。



背景技术:

核能和核技术在给人类带来巨大经济效益和社会效益的同时,也极大的危害着人类的健康和环境的安全。核电厂在运行过程中产生的放射性固体废物的处理与处置是核电站发展中必须解决的重要问题。在国家大力发展核电站的背景下,产生的放射性固体废物量也将成倍增加,如不严加控制和采取减容措施,势必造成放射性废物暂存压力、增加最终处置费用和电厂运行成本等。在核电厂内采用合理的废物处理工艺,满足废物最小化已经迫在眉睫。

据调查,在美国和墨西哥的核电厂,大部分核电厂致力于通过使用由PVA制备的各种水溶性防护产品,如工作服、净化纸、套鞋、泄漏棒(leakage rod)等,来降低洗涤室的操作费用和产生的废物量。PVA具有与棉花类似的物理化学特征。其优点还在于其溶解于100℃的水。这使得由PVA制备产品的放射性材料可容易地净化为小于MDA或受生化处理,可以使经处理的废物最终能分解为CO2和H2O。因此,可以说该产品是对环境非常友好的。

为了减少核电厂的操作成本,并通过引入能显著减少由国内核电厂产生的废物的量的PVA防护产品,树立核电工业对环境友好的形象,期望开发一种可充分利用PVA防护产品对环境友好的特点的处理方法。



技术实现要素:

为了解决上述问题,本发明提供一种净化处置中低放射性可降解PVA制品的方法。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种净化处置中低放射性可降解PVA制品的方法,包括以下步骤:

(1)溶解:将中低放射性可降解PVA制品放入溶解罐中,通过加热和\或搅拌和\或自循环的方式将PVA制品溶解与水中;

(2)降解:采用化学方法对PVA溶解液进行降解;

(3)过滤:将降解后的降解液通过核素过滤系统进行过滤,将放射性元素去除掉;

(4)核素检测:将经过过滤的降解液通过放射性检测仪进行放射性检测,放射性达标的降解液进行COD深度处理;放射性检测未达标的溶液再回到核素过滤器进行重新过滤,或进入到更高级别过滤系统中进行进一步的过滤;

(5)COD深度处理:COD深度处理系统将COD通过化学催化氧化的方法降解到国家排放标准;

(6)COD检测:COD深度处理后的液体进行COD检测,达到国家污水排放标准的水溶液排放,未达到国家标准的返回到COD深度处理系统进行再次氧化,直到达到国家排放标准。

进一步地,所述溶解步骤为将中低放射性可降解PVA制品完全浸泡在水溶液,在持续升温和搅拌和\或自循环的方式中进行溶解,将PVA制品完全溶解成为均一液体。

进一步地,所述溶解步骤温度为70-120℃。

进一步地,所述溶解步骤温度为90-120℃。

进一步地,所述降解步骤采用的方法为催化、氧化或催化氧化协同反应中的一种或多种。

进一步地,所述降解步骤采用的方法为芬顿和\或电芬顿和\或光催化和\或氧化钛催化。

进一步地,所述降解步骤反应温度为70-150℃。

进一步地,所述降解步骤反应温度为90-120℃。

进一步地,所述过滤步骤采用不同孔径滤膜,通过单级或多级过滤的方式将放射性元素去除干净,过滤之前先加适量絮凝剂。

进一步地,所述COD深度处理采用超临界氧化和\或超声空化和\或光协同氧化和\或催化氧化和\或等离子体技术和/或多孔介质燃烧技术。

进一步地,所述COD深度处理采用多孔介质燃烧技术,先将核素检测达标的降解液进行雾化,然后通入多孔介质燃烧器内,所述多孔介质燃烧器燃烧载体为二氧化钛或刚玉莫来石,孔径为:30nm-40nm,采用负载Pd金属作为催化剂。

与现有技术相比,本发明有益效果是:为减少核电行业防护用品的存储、堆积问题,同时克服现有相关处理技术的不足,本发明提供了一种通过溶解、降解、深度处理等方式实现核电行业中低放PVA制品无害化、减容、减量处理的方法,该方法可以减少核电行业在建设和运行期间产生的废物量,并且可以减少甚至杜绝放射性元素对环境和社会可能造成的危害。

附图说明

图1为本发明工艺线路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示,一种净化处置中低放射性可降解PVA制品的方法,包括以下步骤:

(1)溶解:将中低放射性可降解PVA制品放入溶解罐中,通过加热和\或搅拌和\或自循环的方式将PVA制品溶解与水中;所述溶解步骤为将中低放射性可降解PVA制品完全浸泡在水溶液,在持续升温和搅拌的方式中进行溶解;将PVA制品完全溶解成为均一液体,温度为在70℃;

(2)降解:采用化学方法对PVA溶解液进行降解;所述降解步骤采用催化、氧化,或催化氧化协同反应的方法,具体采用芬顿或光催化;反应温度为150℃;使PVA溶液降解为含有大量小分子结构的物质,比如乙酸、丙酸、醛、酮等。溶解降解步骤可以在同一反应釜中进行,也可以分开进行,且需要做防爆装置;

(3)过滤:将降解后的降解液通过核素过滤系统进行过滤,将放射性元素去除掉;所述过滤步骤采用不同孔径滤膜,通过单级过滤的方式将放射性元素去除干净,过滤之前先加适量絮凝剂,将放射性元素过滤去除掉,经过放射性检测合格的降解液进入到COD深度处理系统,经过检测不合格的降解液回到过滤系统重新过滤,或是进入到更高级别的过滤系统中,最终将放射性元素去除干净。

(4)核素检测:将经过过滤的降解液通过放射性检测仪进行放射性检测,放射性达标的降解液进行COD深度处理;放射性检测未达标的溶液再回到核素过滤器进行重新过滤,或进入到更高级别过滤系统中进行进一步的过滤;

(5)COD深度处理:COD深度处理系统将COD通过化学催化氧化的方法降解到国家排放标准;所述COD深度处理采用采用超临界氧化法,采用超临界水对有机物和氧气均是极好的溶剂的特点,使有机物和氧接触良好,在高温下反应速度很快,反应过程可在短时间内完成,温度控制在374.3-600℃之间,压力在22.1-27Mpa之间;

(6)COD检测:COD深度处理后的液体进行COD检测,达到国家污水排放标准的水溶液排放,未达到国家标准的返回到COD深度处理系统进行再次氧化,直到达到国家排放标准。

实施例2

如图1所示,一种净化处置中低放射性可降解PVA制品的方法,包括以下步骤:

(1)溶解:将中低放射性可降解PVA制品放入溶解罐中,通过加热或自循环的方式将PVA制品溶解与水中;所述溶解步骤为将中低放射性可降解PVA制品完全浸泡在水溶液,在持续升温和自循环的方式中进行溶解;将PVA制品完全溶解成为均一液体,温度为120℃;

(2)降解:采用化学方法对PVA溶解液进行降解;所述降解步骤采用催化、氧化,或催化氧化协同反应的方法,具体采用电芬顿或光催化;所述反应温度为70℃;使PVA溶液降解为含有大量小分子结构的物质,比如乙酸、丙酸、醛、酮等。溶解降解步骤可以在同一反应釜中进行,也可以分开进行,且需要做防爆装置;

(3)过滤:将降解后的降解液通过核素过滤系统进行过滤,将放射性元素去除掉;所述过滤步骤采用不同孔径滤膜,通过多级过滤的方式将放射性元素去除干净,过滤之前先加适量絮凝剂,将放射性元素过滤去除掉,经过放射性检测合格的降解液进入到COD深度处理系统,经过检测不合格的降解液回到过滤系统重新过滤,或是进入到更高级别的过滤系统中,最终将放射性元素去除干净。

(4)核素检测:将经过过滤的降解液通过放射性检测仪进行放射性检测,放射性达标的降解液进行COD深度处理;放射性检测未达标的溶液再回到核素过滤器进行重新过滤,或进入到更高级别过滤系统中进行进一步的过滤;

(5)COD深度处理:COD深度处理系统将COD通过化学催化氧化的方法降解到国家排放标准;所述COD深度处理采用超声空化方法,超声波通过换能器产生强大的空化气泡,同时可以通入氧气,超声波可以使水、氧气等产生大量的羟基自由基、氧自由基等具有强氧化性,并且超声产生的气泡在破裂的同时产生瞬间高温高压,将COD氧化去除掉;

(6)COD检测:COD深度处理后的液体进行COD检测,达到国家污水排放标准的水溶液排放,未达到国家标准的返回到COD深度处理系统进行再次氧化,直到达到国家排放标准。

实施例3

如图1所示,一种净化处置中低放射性可降解PVA制品的方法,包括以下步骤:

(1)溶解:将中低放射性可降解PVA制品放入溶解罐中,通过加热和自循环的方式将PVA制品溶解与水中;所述溶解步骤为将中低放射性可降解PVA制品完全浸泡在水溶液,在持续升温和搅拌的方式中进行溶解;将PVA制品完全溶解成为均一液体,温度为90℃;

(2)降解:采用化学方法对PVA溶解液进行降解;所述降解步骤采用催化、氧化,或催化氧化协同反应的方法,具体采用电芬顿和氧化钛催化;所述反应温度为150℃;使PVA溶液降解为含有大量小分子结构的物质,比如乙酸、丙酸、醛、酮等。溶解降解步骤可以在同一反应釜中进行,也可以分开进行,且需要做防爆装置;

(3)过滤:将降解后的降解液通过核素过滤系统进行过滤,将放射性元素去除掉;所述过滤步骤采用不同孔径滤膜,通过单级过滤的方式将放射性元素去除干净,过滤之前先加适量絮凝剂,将放射性元素过滤去除掉,经过放射性检测合格的降解液进入到COD深度处理系统,经过检测不合格的降解液回到过滤系统重新过滤,或是进入到更高级别的过滤系统中,最终将放射性元素去除干净。

(4)核素检测:将经过过滤的降解液通过放射性检测仪进行放射性检测,放射性达标的降解液进行COD深度处理;放射性检测未达标的溶液再回到核素过滤器进行重新过滤,或进入到更高级别过滤系统中进行进一步的过滤;

(5)COD深度处理:COD深度处理系统将COD通过化学催化氧化的方法降解到国家排放标准;所述COD深度处理采用离子体技术,深度处理废水中的COD,使COD达到国家排放标准,主要采用等离子体电弧,瞬间电火花离解分子,使COD被热氧化为二氧化碳和水等;

(6)COD检测:COD深度处理后的液体进行COD检测,达到国家污水排放标准的水溶液排放,未达到国家标准的返回到COD深度处理系统进行再次氧化,直到达到国家排放标准。

实施例4

如图1所示,一种净化处置中低放射性可降解PVA制品的方法,包括以下步骤:

(1)溶解:将中低放射性可降解PVA制品放入溶解罐中,通过加热和自循环的方式将PVA制品溶解与水中;所述溶解步骤为将中低放射性可降解PVA制品完全浸泡在水溶液,在持续升温和搅拌的方式中进行溶解;将PVA制品完全溶解成为均一液体,温度为100℃;

(2)降解:采用化学方法对PVA溶解液进行降解;所述降解步骤采用催化、氧化,或催化氧化协同反应的方法,具体采用电芬顿和氧化钛催化;所述反应温度为120℃;使PVA溶液降解为含有大量小分子结构的物质,比如乙酸、丙酸、醛、酮等。溶解降解步骤可以在同一反应釜中进行,也可以分开进行,且需要做防爆装置;

(3)过滤:将降解后的降解液通过核素过滤系统进行过滤,将放射性元素去除掉;所述过滤步骤采用不同孔径滤膜,通过单级过滤的方式将放射性元素去除干净,过滤之前先加适量絮凝剂,将放射性元素过滤去除掉,经过放射性检测合格的降解液进入到COD深度处理系统,经过检测不合格的降解液回到过滤系统重新过滤,或是进入到更高级别的过滤系统中,最终将放射性元素去除干净。

(4)核素检测:将经过过滤的降解液通过放射性检测仪进行放射性检测,放射性达标的降解液进行COD深度处理;放射性检测未达标的溶液再回到核素过滤器进行重新过滤,或进入到更高级别过滤系统中进行进一步的过滤;

(5)COD深度处理:COD深度处理系统将COD通过化学催化氧化的方法降解到国家排放标准;所述COD深度处理采用多孔介质燃烧技术,先将核素检测达标的降解液进行雾化,然后通入多孔介质燃烧器内,所述多孔介质燃烧器燃烧载体为二氧化钛或刚玉莫来石,孔径为:30nm-40nm,采用负载Pd金属作为催化剂;

(6)COD检测:COD深度处理后的液体进行COD检测,达到国家污水排放标准的水溶液排放,未达到国家标准的返回到COD深度处理系统进行再次氧化,直到达到国家排放标准。

显然,本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

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