一种分子筛处理核电厂放射性废螺栓清洗剂的方法及装置与流程

1.本发明属于放射性废物处理技术领域，具体涉及一种利用分子筛处理核电厂放射性废螺栓清洗剂的方法及装置。


背景技术：

2.目前核电厂日常运行和设备检修所使用的螺栓清洗剂是一种有机溶剂，具有较好的去污效果，经过使用的螺栓清洗剂由于含有放射性核素、金属渣屑和多种有机物成为放射性废螺栓清洗剂，属于低放有机废液和去污废液的一种。核电厂产生的放射性废螺栓清洗剂当前暂存在各个核电厂内，具有年产量少、多电站分散分布的特点，不适用于用建设专用的大型处理设施进行处理。然而经过核电厂数十年的运行，产生的放射性废螺栓清洗剂越来越多，对暂存库造成了很大的压力，同时放射性废螺栓清洗剂属于有机废物，闪点较低，长期存放有发生火灾的风险，属于核电厂的安全隐患之一。此外，放射性废螺栓清洗剂挥发性较强，管理不善会存在放射性扩散的风险，进一步加大了放射性废螺栓清洗剂的暂存难度。


技术实现要素：

3.针对现有技术所存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种成本低、方便快捷有效的离子交换和吸附处理核电厂放射性废螺栓清洗剂的方法及装置。
4.为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：一种分子筛处理核电厂放射性废螺栓清洗剂的方法，包含以下步骤：
5.(1)将放射性废螺栓清洗剂通过多级滤膜过滤去除放射性废螺栓清洗剂中的大颗粒固体杂质；
6.(2)将过滤后的放射性废螺栓清洗剂以一定流速经串联的分子筛填充柱；
7.(3)对经上述分子筛的放射性废螺栓清洗剂进行检测，检测值达到解控标准后排出；检测值不达标的重复上述步骤直至检测值达到解控标准。
8.进一步地，所述步骤(1)中，所述滤膜直径分别为100μm、10μm和2μm。
9.进一步地，所述步骤(2)中，串联的分子筛填充柱为a1、a2、a3分子筛的填充柱。
10.本发明还提供一种分子筛处理核电厂放射性废螺栓清洗剂的装置，包括搅拌罐、精过滤器、离子交换过滤器，所述搅拌罐、精过滤器、离子交换过滤器依次连接。
11.进一步地，所述精过滤器为所述多级滤膜；所述离子交换过滤器为所述串联分子筛填充柱。
12.进一步地，还包括搅拌电机组、防爆液位计，所述搅拌电机组位于搅拌罐中；所述防爆液位计位于所述搅拌罐中。
13.进一步地，还包括吸液泵组、排液泵组，所述吸液泵组将放射性废螺栓清洗剂传输至所述搅拌罐中；所述排液泵组将清洗后达标的放射性废螺栓清洗剂排出传输至暂存容器中。
14.采用本发明的技术方案带来的有益效果是，一种分子筛处理核电厂放射性废螺栓清洗剂的方法，采用过滤与分子筛离子交换结合的方式处理放射性废螺栓清洗剂，处理后的废螺栓清洗剂可以达到清洁解控标准，作为普通危险废物进行管理，极大的减少放射性废物的体积，缓解暂存压力；放射性核素被吸附在分子筛上，消除了放射性废螺栓清洗剂带来的不稳定因素，提高了核电厂的安全性；且本发明的方法对设备要求简单，装置成本投入小，可调节性强，易于制造为模块化、移动式车载设备，便于应用于各个核电厂的放射性废螺栓清洗剂的处理。
附图说明
15.图1是本发明实施例分子筛处理核电厂放射性废螺栓清洗剂的方法流程图；
16.图2是本发明实施例分子筛处理核电厂放射性废螺栓清洗剂的装置示意图。
17.其中，搅拌罐1、精过滤器2、离子交换过滤器3、搅拌电机组4、防爆液位计5、吸液泵组6。
具体实施方式
18.下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
19.参照附图1、2，一种分子筛处理核电厂放射性废螺栓清洗剂的方法，包含以下步骤：
20.(1)将放射性废螺栓清洗剂通过多级滤膜过滤去除大颗粒固体杂质；将暂存的放射性废螺栓清洗剂通过管道输送至搅拌罐1中，然后采用泵送或其它输送方式将放射性废螺栓清洗剂从搅拌罐1中输送经所述多级滤膜过滤，除去其中包含的固体杂质，以防杂质堵塞分子筛填充柱，同时延长分子筛的使用寿命；
21.(2)将上述过滤后的放射性废螺栓清洗剂以一定流速经串联的分子筛填充柱；将多级过滤后的废螺栓清洗剂通过管道输送至经串联填充的分子筛填充柱进行离子交换，除去其中的放射性核素；
22.放射性废螺栓清洗剂持续注入串联的填充柱a1、a2，a3填充柱备用，待a1填充柱达到吸附饱和后，a1填充柱被替换，废液继续通入串联的a2、a3填充柱，对a1填充柱进行处理，成为备用填充柱；
23.(3)对经上述分子筛的放射性废螺栓清洗剂进行检测，检测值达到解控标准后排出；检测值不达标的重复上述步骤直至检测值达到解控标准。每处理1l的放射性废螺栓清洗剂需要200g～250g分子筛，处理后的放射性废物的体积约为原来的1/5，将易挥发、易燃、易爆的不稳定状态的放射性废螺栓清洗剂转为了稳定的固体状态，易于存储或进一步处理。
24.本发明实施例还提供了一种分子筛处理核电厂放射性废螺栓清洗剂的装置，包括搅拌罐1、精过滤器2、离子交换过滤器3，所述搅拌罐1、精过滤器2、离子交换过滤器3依次连接。
25.优选地，所述精过滤器2为多级滤膜；所述离子交换过滤器3为串联分子筛填充柱。
26.优选地，还包括搅拌电机组4、防爆液位计5，所述搅拌电机组4位于搅拌罐1中，对搅拌罐1中的放射性废螺栓清洗剂搅拌均匀；所述防爆液位计5位于所述搅拌罐1中，监测搅
拌罐1内的液位。
27.优选地，还包括吸液泵组6、排液泵组，所述吸液泵组6将放射性废螺栓清洗剂传输至所述搅拌罐1中；所述排液泵组将清洗后达标的放射性废螺栓清洗剂排出传输至暂存容器中。所述搅拌罐1下部预留有取样孔，便于对过滤后的清洗剂取样，确认其是否达到清洁解控水平；达到解控水平，则打开排液泵组将达标的放射性废螺栓清洗剂排出至暂存容器中；若不达标，则继续循环对搅拌罐1中的清洗剂经所述精过滤器2、离子交换过滤器3过滤和离子交换直至检测达标。
28.实施例二
29.采用本发明实施例一的方法和装置对200ml放射性废螺栓清洗剂处理。
30.首先分别用100μm、10μm和2μm的滤膜对放射性废螺栓清洗剂进行多级抽滤处理，去除杂质；然后称量改性并造粒的13x及y分子筛各50g，将混合后的分子筛分别加入a1、a2填充柱中，抽滤后的放射性废螺栓清洗剂以1ml/min的流速流过a1、a2分子筛填充柱，处理后的放射性废螺栓清洗剂经过放射性水平检测，其放射性活度浓度(总γ)低于0.1bq/g，达到清洁解控水平。
31.显然，本领域的技术人员可以对本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，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。


技术特征：
1.一种分子筛处理核电厂放射性废螺栓清洗剂的方法，其特征是：包含以下步骤：(1)将放射性废螺栓清洗剂通过多级滤膜过滤去除放射性废螺栓清洗剂中的大颗粒固体杂质；(2)将上述过滤后的放射性废螺栓清洗剂以一定流速经串联的填充分子筛的填充柱；(3)对经上述分子筛的放射性废螺栓清洗剂进行检测，检测值达到解控标准后排出；检测值不达标的重复上述步骤直至检测值达到解控标准。2.根据权利要求1所述的一种分子筛处理核电厂放射性废螺栓清洗剂的方法，其特征是：每处理1l的放射性废螺栓清洗剂需要200g～250g分子筛。3.根据权利要求1所述的一种分子筛处理核电厂放射性废螺栓清洗剂的方法，其特征是：所述步骤(1)中，所述滤膜的直径分别为100μm、10μm和2μm。4.根据权利要求1所述的一种分子筛处理核电厂放射性废螺栓清洗剂的方法，其特征是：所述步骤(2)中，串联的分子筛为a1、a2、a3填充分子筛的填充柱。5.根据权利要求1所述的一种分子筛处理核电厂放射性废螺栓清洗剂的方法，其特征是：所述步骤(2)中，流速为1ml/min。6.根据权利要求1～5任一项所述的一种分子筛处理核电厂放射性废螺栓清洗剂的装置，其特征是：包括搅拌罐(1)、精过滤器(2)、离子交换过滤器(3)，所述搅拌罐(1)、精过滤器(2)、离子交换过滤器(3)依次连接。7.根据权利要求6所述的一种分子筛处理核电厂放射性废螺栓清洗剂的装置，其特征是：所述精过滤器(2)为所述多级滤膜；所述离子交换过滤器(3)为所述串联分子筛填充柱。

技术总结
本发明公开了一种分子筛处理核电厂放射性废螺栓清洗剂的方法及装置，(1)将放射性废螺栓清洗剂通过多级滤芯过滤去除大颗粒固体杂质；(2)将过滤后的放射性废螺栓清洗剂以一定流速经串联填充分子筛的填充柱；(3)对经上述分子筛处理的放射性废螺栓清洗剂进行检测，检测值达到解控标准后排出；检测值不达标的重复上述步骤直至检测值达到解控标准。处理后的放射性废螺栓清洗剂可作为普通危险废物进行管理，极大的减少放射性废物的体积，缓解暂存压力；本发明方法可调节性强，装置易于制造为模块化、移动式车载设备，应用于各个核电厂的放射性废螺栓清洗剂的处理。放射性废螺栓清洗剂的处理。放射性废螺栓清洗剂的处理。


技术研发人员：高凯 万勇 冯文东 邓才远 安鸿翔 何小平 郭喜良 柳兆峰 秦体照 闫晓俊 张惠炜 高超 刘建琴
受保护的技术使用者：大亚湾核电运营管理有限责任公司
技术研发日：2022.08.29
技术公布日：2022/12/5