理论教育 核电厂废物处理流程详解

核电厂废物处理流程详解

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:对于工艺废水,若化学物含量低,则在循环搅匀后送入除离子床处理,然后进入暂存箱储存;若化学物含量高,则在循环搅匀后送入蒸发器进行处理。地面废水和化学废水暂存箱的废液,若放射性超过排放标准,则将废液送入蒸发器处理;若放射性低于排放标准,则将废液送入过滤器过滤后送往废液排放系统。

核电厂废物处理流程详解

核电厂在运行时,不可避免地会产生带有放射性的废液、废气和固态废料。为了保护周围环境免受放射性污染,防止对工作人员和居民造成过量的放射性辐射,所有的放射性废物在排放到环境和最终处置前,必须经过收集和处理。

1.放射性废液的处理

核电厂产生的废液,按其放射性水平及化学成分可分为工艺排水、地面排水、化学排水和服务排水四类。废液处理系统通常为储存、过滤、化学沉淀、离子交换、蒸发五种工艺单元的选择组合。

(1)储存法:将废水储存于带防护的大容量存储槽内,使短半衰期的放射性同位素在几天内完成衰变过程。

(2)过滤法:将废液进行过滤处理,除去其中悬浮固体和杂质,是废液预处理和后处理的一种补充手段。预处理是保证蒸发器或离子交换树脂正常进行。后过滤是防止破碎树脂进入系统。

(3)化学沉淀法:在废水中加入化学絮凝剂载体以后,会有大量凝聚沉淀物生成,而放射性核素浓集在沉淀物中。

(4)蒸发法:利用蒸发将废水浓缩几十到几百分之一,然后加入水泥或化学凝固剂,使浓缩废液固化后封装,作为固体废物处理。

(5)离子交换法:离子交换树脂与放射性废液接触时,能通过两者的离子相互交换而将水中的放射性离子转移到离子交换树脂上去,从而使废液净化。

图7-10是大亚湾核电厂放射性废水处理系统的流程图。暂存箱分别接受工艺废水、地面废水和化学废水。对于工艺废水,若化学物含量低,则在循环搅匀后送入除离子床处理,然后进入暂存箱储存;若化学物含量高,则在循环搅匀后送入蒸发器进行处理。地面废水和化学废水暂存箱的废液,若放射性超过排放标准,则将废液送入蒸发器处理;若放射性低于排放标准,则将废液送入过滤器过滤后送往废液排放系统。

图7-10 放射性废水处理系统流程图(www.daowen.com)

1—工艺废水管线;2—地面疏水管线;3—化学废水管线;4—暂存箱;5—泵;6—预热器;7—蒸发器;8—汽水分离器;9—冷却器;10—蒸馏液暂存箱;11—除离子泵;12—去固体废物处理系统;13—去废物排放系统;14—酸添加;15—碱添加

2.放射性废气处理

核电厂放射性废气主要来源于稳压器、卸压箱、体积控制箱、除氧器、暂存箱等工艺设备。其他还有安全壳换气、辅助厂房排出气体、放射性液槽和工作箱房间等排出的气体以及凝汽器真空泵、蒸汽发生器、排污扩容器汽轮机厂房排出的气体。

放射性废气按其放射性水平和气体组成可分为低放射性有氧废气和高放射性无氧废气两种。

对于低放射性有氧废气,先用高效微粒空气过滤器除去其中的气溶胶悬浮微粒,再用活性炭吸附器除碘,然后排入厂房排风总管。

对于高放射性无氧废气,先将其引入废气系统的缓冲罐,用压缩机加压至1MPa以上后,送入衰变箱,经60~100天后,使废气中氪、氙和碘等得到充分衰变,余下的极低量的放射性物质经有控制地稀释后,排入大气。

3.放射性固体废物的处理

核电厂生产中产生的放射性固体废物按其来源分为废树脂、放射性废水蒸发残液、过滤器芯子及其他固体废弃物和零部件。固体废物的储存要比液体废物的储存安全得多。因此,一般都将放射性蒸发残液、放射性废树脂及过滤器芯子等渗入固化体中。现在,核电厂蒸发残液和废树脂的固化技术有以下几种。

(1)水泥固化:将放射性废物掺合于水泥中,制成混凝土块,使其牢固地固结在混凝土块中。这种方法十分简便,且有较好自屏蔽作用,不会燃烧,耐微生物侵蚀。

(2)沥青固化:蒸发残液与150~230℃的熔融沥青一起加热搅拌,使蒸发残液中的水分几乎完全蒸发,冷却后即得到沥青固化体。它的优点是固化物体积较小和浸出率低;缺点是处理含有机物硝酸盐亚硝酸盐等氧化性盐类的废物时,有燃烧和爆炸的危险,设备投资费用高。

(3)塑料固化:塑料固化又分为热塑性塑料固化和热固性塑料固化两种类型。塑料固化的优点是固化工艺安全、设备简单、投资低;缺点是塑料老化可能影响固化最终产物长期储存。

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