放射性有机废液深度净化处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及放射性废水处理技术领域，尤其涉及一种放射性有机废液深度净化处理系统。


背景技术：

2.核设施在运行、维修及退役过程中，会产生大量固体、液体废物，其中包括一定的放射性有机废液，如废去污剂、废溶剂、废萃取剂等。目前，放射性有机废液大多采用暂存或焚烧的方式进行处理，但放射性有机废液的暂存存在较高的燃爆风险，焚烧处理存在焚烧设施费用投入高、产生大量有毒有害的二次污染物、尾气净化复杂等缺点。若放射性有机废液不经过处理，直接采用固化方法对其进行稳定化处理，最终固化体的稳定性和放射性核素的包容性较差，对最终处置的安全性造成影响。
3.对于放射性无机废液的处理，通常可采用过滤、离子交换、蒸发、膜处理工艺等工艺进行处理。过滤主要针对颗粒态和悬浮物杂质进行去除，离子交换针对离子态核素进行去除。核电厂中广泛使用离子交换工艺对放射性废水中的放射性核素进行净化。蒸发工艺利用放射性核素不易挥发的特点，将放射性废水中的核素蒸干至浓缩液中，最终将浓缩液进行水泥固化，但蒸发工艺装置占地面积大，操作运行复杂，且会产生需要进一步处理的浓缩液。膜处理工艺利用膜材料的特性，将放射性废液中的污染物进行浓缩，针对不同类型的污染物，可以选择不同的膜处理工艺，如超滤、纳滤和反渗透处理等。但膜处理工艺存在膜污染等问题，运行过程中需要注意膜组件的养护，导致该工艺的无法长期稳定运行，且维修维护比较复杂；膜处理工艺本质上是放射性废液的浓缩分离过程，最终会产生的浓缩液待进一步处理。
4.因此，将超临界水氧化技术应用于放射性有机废液的处理，并针对超临界水氧化系统产生的液态污染物进行深度净化处理，研发一套去污系数高、二次废物少、能耗低的放射性有机废液深度净化处理系统具有很好的应用前景。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种去污系数高、稳定可靠的放射性有机废液深度净化处理系统。
6.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种放射性有机废液深度净化处理系统，包括对放射性有机废液进行超临界水氧化处理的超临界水氧化处理单元、连接所述超临界水氧化处理单元并对所述超临界水氧化处理单元输出的高盐废水进行净化处理的高盐处理单元、连接所述超临界水氧化处理单元并对所述超临界水氧化处理单元输出的低盐废水进行净化处理的低盐处理单元；
7.所述高盐处理单元包括接收来自所述超临界水氧化处理单元的高盐废液的第一废液暂存箱、对高盐废水进行絮凝处理的加药机构、过滤去除絮凝物的活性炭过滤机构、去除高盐废水中放射性核素的无机吸附机构；所述第一废液暂存箱、加药机构、活性炭过滤机
构和无机吸附机构按高盐废水的流向依次连接。
8.优选地，所述高盐处理单元还包括第一输送泵；
9.所述第一废液暂存箱的进液口通过第一废水管道连接所述超临界水氧化处理单元的高盐废水排水口，所述第一废液暂存箱的出液口通过第二废水管道连接所述第一输送泵的进口端，所述第一输送泵的出口端通过第三废水管道连接所述活性炭过滤机构；所述加药机构连接所述第三废水管道。
10.优选地，所述加药机构包括加药箱、计量泵及管道混合器；
11.所述管道混合器设置在所述第三废水管道上，所述计量泵连接在所述加药箱和管道混合器之间。
12.优选地，所述无机吸附机构包括一支或多支串联的无机吸附柱。
13.优选地，所述无机吸附机构包括三支所述无机吸附柱；
14.三支所述无机吸附柱分别为钴吸附柱、锶吸附柱和铯吸附柱。
15.优选地，所述无机吸附机构还包括设置在所述无机吸附柱和活性炭过滤机构之间的前置过滤器。
16.优选地，所述低盐处理单元包括接收来自所述超临界水氧化处理单元的低盐废液的第二废液暂存箱、第二输送泵、机械过滤器、第一离子交换除盐床；
17.所述第二废液暂存箱的进液口通过第四废水管道连接所述超临界水氧化处理单元的低盐废水排水口，所述第二废液暂存箱的出液口通过第五废水管道连接所述第二输送泵的进口端，所述第二输送泵的出口端通过第六废水管道连接所述机械过滤器，所述机械过滤器通过第七废水管道连接所述第一离子交换除盐床。
18.优选地，所述放射性有机废液深度净化处理系统还包括监测排放箱；
19.所述高盐处理单元和低盐处理单元分别连接所述监测排放箱，将净化处理后的废液输送至所述监测排放箱内。
20.优选地，所述放射性有机废液深度净化处理系统还包括排放泵；
21.所述排放泵的进口端和出口端分别通过监测管道连接所述监测排放箱，形成一个将废液混匀的废液回路。
22.优选地，所述放射性有机废液深度净化处理系统还包括第二离子交换除盐床；所述第二离子交换除盐床设置在一所述监测管道上。
23.本实用新型的有益效果：采用超临界水氧化技术对放射性有机废液进行无机化处理，针对超临界水氧化系统产生的放射性高盐废水，采用絮凝过滤+无机吸附进行处理，能够将放射性核素污染物有效的截留在过滤介质内，实现放射性高盐废水的达标排放，稳定可靠。
24.另外，针对超临界水氧化系统产生的放射性低盐废水，采用机械过滤+离子交换处理工艺进行处理，实现放射性有机废液废液的无机化、无害化处理，有机物分解彻底，深度净化处理工艺稳定可靠。
附图说明
25.下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
26.图1是本实用新型一实施例的放射性有机废液深度净化处理系统的连接框图。
具体实施方式
27.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
28.如图1所示，本实用新型一实施例的放射性有机废液深度净化处理系统，可包括超临界水氧化处理单元10、高盐处理单元、低盐处理单元以及监测排放箱40。
29.其中，超临界水氧化处理单元10用于对放射性有机废液进行超临界水氧化处理，将放射性有机废液转化为放射性无机废液，其中的有机物成分被彻底氧化分解为二氧化碳、水和无机盐，其中的放射性核素及其他盐分在超临界水氧化状态下会从液体中析出，与超临界水氧化处理单元10产生的腐蚀产物一起经辅助系统收集后形成放射性高盐废液(简称高盐废液)，主回路中的废液夹带少量放射性核素，形成放射性低盐废液(简称低盐废液)。
30.超临界水氧化处理单元10可采用现有的超临界水氧化处理系统实现，在此不再赘述。
31.高盐处理单元与超临界水氧化处理单元10连接，接收超临界水氧化处理单元10输出的高盐废水，并通过絮凝过滤结合无机吸附的方式对高盐废水进行净化处理。低盐处理单元与超临界水氧化处理单元10连接，接收超临界水氧化处理单元10输出的低盐废水，并通过机械过滤结合离子交换的方式对低盐废水进行净化处理。监测排放箱40连接高盐处理单元和低盐处理单元，储存经过净化处理后的废液，方便对处理后的废液进行监测，在达标的前提下可进行排放。
32.高盐处理单元进一步可包括按高盐废水的流向依次连接的第一废液暂存箱20、加药机构、活性炭过滤机构22以及无机吸附机构23，还包括第一输送泵24。
33.第一废液暂存箱20的进液口通过第一废水管道201连接超临界水氧化处理单元10的高盐废水排水口，接收来自超临界水氧化处理单元10的高盐废液。第一废液暂存箱20的出液口通过第二废水管道202连接第一输送泵24的进口端，第一输送泵24的出口端通过第三废水管道203连接活性炭过滤机构22，从而第一输送泵24提供动力将第一废液暂存箱20内的高盐废液向活性炭过滤机构22输送。
34.加药机构连接第三废水管道203，用于将絮凝剂等药剂加入第三废水管道203内的高盐废液中，将高盐废液中的颗粒物、悬浮态的腐蚀杂质等污染物转变为较大的絮凝物，实现对高盐废水的絮凝处理。
35.具体地，加药机构可包括加药箱211、计量泵212及管道混合器(未图示)。管道混合器设置在第三废水管道203上，计量泵212连接在加药箱211和管道混合器之间。在第一输送泵24将高盐废液输送至活性炭过滤机构22过程中，计量泵212将加药箱211中的药剂按一定的比例注入到第三废水管道203中；形成有絮凝物的高盐废液输送至活性炭过滤机构22内。
36.活性炭过滤机构22用于对高盐废液进行过滤，去除其中的絮凝物。活性炭过滤机构22可包括活性炭袋式过滤器。活性炭过滤机构22的输出端再通过管道连接无机吸附机构23，将去除絮凝物后的高盐废液输送至无机吸附机构23。
37.无机吸附机构23包括一支或多支串联的无机吸附柱231；无机吸附柱231的数量及类型根据所要去除的放射性核素进行选择设置，实现针对性地去除。
38.在图1所示实施例中，无机吸附机构231包括三支无机吸附柱；三支无机吸附柱分
别为钴吸附柱、锶吸附柱和铯吸附柱。
39.多支无机吸附柱231可串联设置以外，还可以旁路设置，可根据高盐废液的源项对无机吸附柱231的管路进行合理的优化，延长无机吸附材料的使用寿命，也减少二次废物的产量。
40.此外，无机吸附机构23还可包括设置在无机吸附柱231和活性炭过滤机构22之间的前置过滤器232。前置过滤器232用于拦截高盐废液中的细小颗粒，保护后端的无机吸附柱231。
41.低盐处理单元进一步可包括按低盐废水的流向依次连接的第二废液暂存箱30、第二输送泵31、机械过滤器32以及第一离子交换除盐床33。
42.第二废液暂存箱30的进液口通过第四废水管道301连接超临界水氧化处理单元10的低盐废水排水口，接收来自超临界水氧化处理单元10的低盐废液。第二废液暂存箱30的出液口通过第五废水管道302连接第二输送泵31的进口端，第二输送泵31的出口端通过第六废水管道303连接机械过滤器32，从而第二输送泵31提供动力将第二废液暂存箱30内的低盐废液向机械过滤器32输送。机械过滤器32通过第七废水管道304连接第一离子交换除盐床33。
43.其中，第二输送泵31将低盐废液送至机械过滤器32，通过机械过滤器32对低盐废液进行过滤，去除其中的颗粒态杂质。然后低盐废液再进入第一离子交换除盐床33，在第一离子交换除盐床33内通过离子交换树脂去除低盐废液中的放射性核素。
44.监测排放箱40分别与无机吸附机构23的输出端、第一离子交换除盐床33的输出端连接，接收来自无机吸附机构23的废液以及第一离子交换除盐床33的废液，将废液进行储存及监测排放。
45.进一步地，本实用新型的放射性有机废液深度净化处理系统还包括排放泵50。排放泵50的进口端和出口端分别通过监测管道51、52连接监测排放箱40，形成一个将废液混匀的废液回路。排放泵50启动后，可将监测排放箱40内的废液泵出，沿着废液回路再泵回监测排放箱40，以打循环的方式实现废液的混匀，混匀后对监测排放箱40中废液取样检测。
46.又进一步地，本实用新型的放射性有机废液深度净化处理系统还包括第二离子交换除盐床60；第二离子交换除盐床60设置在一监测管道52上。
47.当监测排放箱中废液检测达标时，使废液进入第二离子交换除盐床60，进一步去除废液中的放射性核素后返回监测排放/40，检测达标后再通过排放管路进行排放。
48.本实用新型的放射性有机废液深度净化处理系统使用如下：
49.在第一废液暂存箱20内的高盐废液达到设定高液位时，启动第一输送泵24，将高盐废液泵出并输送至加药机构、活性炭过滤机构22以及无机吸附机构23依次进行净化处理，处理后的废液进入监测排放箱40。
50.在第二废液暂存箱30内的低盐废液达到设定高液位时，启动第二输送泵31，将低盐废液泵出并输送至机械过滤器32以及第一离子交换除盐床33依次进行净化处理，处理后的废液进入监测排放箱40。
51.当监测排放箱40中的废液收集到高液位，启动排放泵50，并调节后端的阀门(未图示)，使废液返回监测排放箱40，以打循环的方式实现废液的混匀，混匀后对监测排放箱40中废液取样检测。检测达标则调节排放泵后的阀门，使废液通过排放管路进行排放；若废液
不达标，则调节泵后的电动阀门，使废液进入第二离子交换除盐床60，进一步去除废液中的放射性核素后返回检监测排放箱40，检测达标后再通过排放管路进行排放。
52.本实用新型的放射性有机废液深度净化处理系统在一实际运用中，处理量为0.1m3/h，系统间歇运行，放射性有机废液cod值为5*104mg/l，经超临界水氧化处理后得到的放射性高盐废水的核素活度浓度(除氚、
14
c外)约为4*106bq/l，放射性低盐废水的核素浓度(除氚、
14
c外)为2*104bq/l。放射性高盐废水和放射性低盐废水经深度净化后，废水的放射性活度浓度(除氚、
14
c外)降低至10bq/l以下，可满足gb8978排放标准。
53.综上，本实用新型的放射性有机废液深度净化处理系统采用超临界水氧化技术进行放射性有机废液的无机化处理，氧化降解彻底，不产生有机小分子中间体，并对放射性有机废液中放射性核素的高效去除，满足废液排放标准，最终实现放射性有机废液的无机化、无害化处理；系统运行维护简单，二次废液较少，技术路线稳定可靠。
54.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。