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移动式放射性废液处理装置及处理方法

阅读：782发布：2021-03-01

IPRDB可以提供移动式放射性废液处理装置及处理方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及放射性废液处理装置和处理方法，该装置包括絮凝过滤吸附系统以及与该絮凝过滤吸附系统连接的离子交换系统；絮凝过滤吸附系统包括絮凝反应器和与絮凝反应器连接的絮凝过滤器；离子交换系统包括离子交换柱以及与该离子交换柱连接的精密过滤器。本发明放射性废液处理方法：首先将废液通过絮凝反应器进行不充分混合反应，形成细小絮体；然后将废液通过絮凝过滤器，去除废液中的絮体和杂质、吸附残留胶体；其次将废液通过离子交换柱，去除废液中的阳离子以及阴离子；最后将废液通过精密过滤器，去除废液中夹带的树脂、颗粒物。该废液处理装置和处理方法，可有效去除废液中大量的胶体态和离子态的放射性核素，最终使废液达到排放要求。，下面是移动式放射性废液处理装置及处理方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种移动式放射性废液处理装置，其包括絮凝过滤吸附系统(1)以及与所述絮凝过滤吸附系统(1)连接的离子交换系统(2)；其特征是：所述絮凝过滤吸附系统(1)包括絮凝反应器(4)和与所述絮凝反应器(4)连接的絮凝过滤器；所述离子交换系统(2)包括离子交换柱以及与所述离子交换柱连接的精密过滤器(12)。

2.如权利要求1所述的移动式放射性废液处理装置，其特征是：所述絮凝过滤吸附系统(1)还包括前置过滤器(3)，所述前置过滤器(3)与所述絮凝反应器(4)连接。

3.如权利要求2所述的移动式放射性废液处理装置，其特征是：所述絮凝过滤器包括机械过滤器(5)和与所述机械过滤器(5)连接的活性炭过滤器(6)。

4.如权利要求1-3任一项所述的移动式放射性废液处理装置，其特征是：所述离子交换系统(2)包括顺次连接的一至五级离子交换柱，所述一至五级离子交换柱分别为第一级离子交换柱(7)、第二级离子交换柱(8)、第三级离子交换柱(9)、第四级离子交换柱(10)以及第五级离子交换柱(11)。

5.如权利要求3所述的移动式放射性废液处理装置，其特征是：所述机械过滤器(5)的介质自上而下分别为无烟煤和石英砂。

6.如权利要求3所述的移动式放射性废液处理装置，其特征是：所述活性炭过滤器(6)的介质为椰壳活性炭。

7.如权利要求4所述的移动式放射性废液处理装置，其特征是：所述第一级离子交换柱(7)和第二级离子交换柱(8)的介质均为沸石；第三级离子交换柱(9)的介质为阳树脂；

第四级离子交换柱(10)和第五级离子交换柱(11)的介质为阴阳混合树脂。

8.一种移动式放射性废液的处理方法，包括如下步骤：

a、将废液进入絮凝反应器混合反应，形成细小絮体；

b、从絮凝反应器出来的废液进入絮凝过滤器，废液中的絮体和杂质被去除，残留胶体被吸附；

c、从絮凝反应器出来的废液进入离子交换柱，废液中的阳离子和阴离子被去除；

d、将从离子交换柱出来的废液进入精密过滤器，废液中残余的树脂、颗粒物被去除。

9.根据权利要求8所述的移动式放射性废液的处理方法，其特征是：在上述步骤a之前，将废液经前置过滤器进行过滤，去除废液中较大的固体颗粒物。

10.根据权利要求8所述的移动式放射性废液的处理方法，其特征是：在上述步骤a中，所述絮凝过滤器包括机械过滤器和活性炭过滤器，废液首先进入机械过滤器，去除絮体和杂质；然后进入活性炭过滤器，废液中的絮体进一步去除，残留胶体被吸附。

说明书全文

移动式放射性废液处理装置及处理方法

技术领域

[0001] 本发明属于废液处理领域，具体涉及一种放射性废液处理装置及处理方法，尤其适用于含多种胶体态和离子态核素的放射性废液，核素的放射性活度为：Cs～2 -1 -3 -2
1.5×10GBq/L，Sr ～ 75GBq/L，Co ～ 3×10 GBq/L，Fe、Cr、Ag 10 ～ 10 GBq/L，I ～
3
1.5×10GBq/L。

背景技术

[0002] 对于放射性废液处理，现有技术一般通过机械过滤或膜过滤，与离子交换组合的方法进行处理，在废液中除了离子态放射性核素以外，还存在较多胶体态的放射性腐蚀产物，简单的机械过滤很难将其有效去除，而用膜过滤，膜很容易被污染，造成堵塞，影响使用寿命。

[0003] 中国专利申请号为200920350039的“一种车载移动式放射性废液处理装置”，其技术方案主要包括机械过滤器、阴树脂交换柱、阳树脂交换柱、阴阳混合树脂交换柱、检测槽、整体运输支架等。机械过滤器内部装有不锈钢过滤网、工业过滤砂和交换树脂。柱内装填的树脂根据要求去除的离子特性选择各树脂的类型。该技术方案主要为机械过滤和离子交换，仅仅采用简单的机械过滤器过滤无法将胶体去除，因而容易导致出水的放射性活度超标。

[0004] 中国专利公开号为CN101229949公开了一种移动式放射性废水处理设备，该设备包括防护车、保温舱、废水处理系统、PLC控制系统。废水处理系统包括固液分离器、预过滤器、保安过滤器、两级反渗透过滤器和组合式吸附装置。组合式吸附装置内装有吸附滤芯。该技术主工艺为膜过滤加离子吸附。存在不足是当废液中悬浮物或胶体浓度较高时容易使膜堵塞，影响膜的使用寿命和处理水量，组合式吸附装置也未提及具体配置；反渗透的浓排水中聚集了大量放射性核素，其放射性活度很高，增加了后续处理的难度。

发明内容

[0005] 针对现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种移动式放射性废液处理装置和处理方法，可有效去除废液中大量的胶体态和离子态的放射性核素,保证废液达到排放的要求；方法简单，操作方便。

[0006] 为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：提供一种放射性废液处理装置，其包括絮凝过滤吸附系统以及与所述絮凝过滤吸附系统连接的离子交换系统；所述絮凝过滤吸附系统包括絮凝反应器和与所述絮凝反应器连接的絮凝过滤器；所述离子交换系统包括离子交换柱以及与所述离子交换柱连接的精密过滤器。

[0007] 进一步，所述絮凝过滤吸附系统还包括前置过滤器，所述前置过滤器与所述絮凝反应器连接。

[0008] 进一步，所述絮凝过滤器包括机械过滤器和与所述机械过滤器连接的活性炭过滤器。

[0009] 进一步，所述离子交换系统包括顺次连接的一至五级离子交换柱，所述一至五级离子交换柱分别为第一级离子交换柱、第二级离子交换柱、第三级离子交换柱、第四级离子交换柱以及第五级离子交换柱。

[0010] 进一步，所述机械过滤器的介质自上而下分别为无烟煤和石英砂。

[0011] 进一步，所述活性炭过滤器的介质为椰壳活性炭。

[0012] 进一步，所述第一级离子交换柱和第二级离子交换柱的介质均为沸石；第三级离子交换柱的介质为阳树脂；第四级离子交换柱和第五级离子交换柱的介质为阴阳混合树脂。

[0013] 本发明还提供一种放射性废液的处理方法，包括如下步骤：

[0014] a、将废液进入絮凝反应器混合反应，形成细小絮体；

[0015] b、从絮凝反应器出来的废液进入絮凝过滤器，废液中的絮体和杂质被去除，残留胶体被吸附；

[0016] c、从絮凝反应器出来的废液进入离子交换柱，废液中的阳离子和阴离子被去除；

[0017] d、从离子交换柱出来的废液进入精密过滤器，废液中残余的树脂、颗粒物被去除。

[0018] 进一步，在上述步骤a之前，将废液经前置过滤器进行过滤，去除废液中较大的固体颗粒物。

[0019] 进一步，在上述步骤a中，所述絮凝过滤器包括机械过滤器和活性炭过滤器，废液首先进入机械过滤器，去除絮体和杂质；然后进入活性炭过滤器，废液中的絮体进一步去除，残留胶体被吸附。

[0020] 本发明的有益技术效果在于：

[0021] (1)本发明采用絮凝过滤吸附系统和离子交换系统相结合的方式，可有效去除废液中大量的胶体态和离子态的放射性核素，保证废液达到排放的标准；

[0022] (2)本发明的处理装置，对废液主要核素Cs、Sr、Co、Cr、Fe、Ag、I的综合平均去污3 3 3
因子达到105；在不更新介质情况下，一次性处理废液量达到30m到100m ，处理流量3m/h；
处理过程中无二次污染排放；

[0023] (3)本发明全部装置设置在一个集装箱内，移动方便；在现场运行时，可远程操作控制；

[0024] (4)方法简单，操作方便。

附图说明

[0025] 图1是本发明移动式放射性废液处理装置的结构示意图。

[0026] 图中：

[0027] 1-絮凝过滤吸附系统 2-离子交换系统 3-前置过滤器[0028] 4-絮凝反应器 5-机械过滤器 6-活性炭过滤器[0029] 7-第一离子交换柱 8-第二离子交换柱 9-第三离子交换柱[0030] 10-第四离子交换柱 11-第五离子交换柱 12-精密过滤器[0031] 13-絮凝剂盛放槽

具体实施方式

[0032] 下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

[0033] 如图1所示，是本发明的移动式放射性废液处理装置，该装置包括絮凝过滤吸附系统1以及与絮凝过滤吸附系统1连接的离子交换系统2。絮凝过滤吸附系统1包括顺次连接的前置过滤器3、絮凝反应器4、机械过滤器5、活性炭过滤器6；离子交换系统2包括顺次连接的一至五级离子交换柱以及精密过滤器12。其中，五级离子交换柱分别为第一级离子交换柱7、第二级离子交换柱8、第三级离子交换柱9、第四级离子交换柱10以及第五级离子交换柱11。

[0034] 前置过滤器3用于去除废液中较大固体颗粒物等杂质。

[0035] 絮凝反应器4通过絮凝剂盛放槽13提供絮凝剂，用于与废液发生不充分的反应，形成细小的絮体。

[0036] 机械过滤器5介质采用无烟煤和石英砂，介质自上而下，粒径由小到大分成两级，分别为无烟煤0.4-0.8mm、石英砂0.6-1.2mm，介质层高比1:1，由此，可去除絮体和杂质。

[0037] 活性炭过滤器6介质为椰壳活性炭，用于进一步去除絮体和杂质，同时吸附残留胶体。椰壳活性炭粒径为20-50目，强度≥97％，碘吸附值≥1000mg/g，由此，对絮体和胶体具有很好截留和吸附性能。

[0038] 一级离子交换柱7和二级离子交换柱8的介质均为沸石，用于去除废液中的大部分Cs离子。沸石粒径为0.4-0.8mm。对Cs离子选择性强，交换容量大，热稳定性750℃。Cs离子在沸石上逐渐积聚，浓度较高时衰变中会放出大量热量，而不会影响其交换性能。

[0039] 三级离子交换柱9的介质为阳树脂，用于去除废液中的大部分阳离子。

[0040] 四离子交换柱和五级离子交换柱的介质为阴阳混合树脂，用于去除废液中的阴离子和剩余的阳离子。树脂的均一系数<1.1，床体初期运行压差低，树脂使用寿命长。

[0041] 精密过滤器12用于去除废液中夹带的树脂、颗粒物，最终使废水达到排放的要求。

[0042] 本发明全部装置设置在一个集装箱内，移动方便；在现场运行时，可远程操作控制。

[0043] 下面是移动式放射性废液处理方法，包括以下步骤：废液经设在处理现场的取水泵从废液池中抽取进入前置过滤器3，废液中较大固体颗粒物等杂质被去除；废液与絮凝剂在絮凝反应器4中混合反应，形成细小絮体；废液进入机械过滤器5，废液中的絮体等杂质被去除；废液进入活性炭过滤器6，废液中的絮体进一步被去除，残留胶体被吸附；废液通过一、二级离子交换柱7、8，废液中的Cs离子大部分被去除；废液通过三级离子交换柱9，废液中的阳离子大部分被去除，废液通过四级离子交换柱10，废液中的阴离子和剩余阳离子被去除；废液通过五级离子交换柱11，废液中残余阴、阳离子被进一步去除；废液通过精密过滤器12，将废液中夹带的树脂、颗粒物等被去除，最终使出水达到排放要求。

[0044] 需说明的是，废液与絮凝剂在絮凝反应器里发生不充分的反应，反应时间短，形成的絮体较小。其中，絮凝剂投加浓度0.5-2ppm，管道混合流速1-1.5m/s，混合反应时间为10-20s。

[0045] 活性炭过滤器6内的废液流速为8-10m/h，废液流量与活性炭装填体积之比为8-16BV/h；一、二级离子交换柱内的废液流速为8-16m/h，废液流量与沸石装填体积之比为
8-16BV/h；三、四、五级离子交换柱内的废液流速为15-30m/h，废液流量与树脂装填体积之比为4-40BV/h。

[0046] 综上所述，本发明通过絮凝反应将废液中金属腐蚀产物的胶粒凝聚成微小的絮体，使其既易被介质拦截与吸附，又不会堵塞，并通过设置的多级离子交换柱，其中一、二级离子交换柱的介质采用沸石，充分利用其对Cs交换的良好选择性和热稳定性，能够去除废液中的大部分Cs离子。结果表明，该装置对废液主要核素Cs、Sr、Co、Cr、Fe、Ag、I的综合5 3 3
平均去污因子达到10，不更换介质情况下，一次性处理废液量达到30m到100m 。

[0047] 本发明的移动式放射性废液处理装置及处理方法并不限于上述具体实施方式，本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。

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