[发明专利]一种放射性废水处理的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及放射性废水处理，具体涉及一种通过碟管式反渗透膜技术处理放射性废水的方法和装置。

背景技术

对于核工业领域产生的放射性废水，絮凝沉淀、砂滤、硅藻土过滤、超滤、选择性离子交换、反渗透膜处理、蒸发、电渗析都是处理它们的常用方法。

每种处理方法都有其适用范围和技术特点，目前的研究主要集中在研究不同的处理方法对反应堆堆芯融化情况下放射性废水的去污效率，结合处理流量和工艺特点选择出适用的放射性废水处理技术。

放射性废水处理技术的重点是提高放射性废水的去污因子，使排放出水中的放射性核素的浓度尽可能低，并使放射性浓缩液的体积尽量小。在目前国内外技术条件下，放射性废水膜处理系统虽然有较高的去污因子，但其很低的浓缩倍数（通常只有5-10）限制了其广泛使用。同时，常规反渗透膜处理系统对进水的严格要求也严重限制了其使用，若采用硅藻土过滤等预处理将极大增加固体废物的产生量。

本发明通过选择高抗污染的碟管式反渗透膜组件而可以简化复杂的预处理工艺，并通过碟管式反渗透膜组件的优化组合处理同时实现了高效处理和高倍数浓缩。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种放射性废水处理方法，其中使放射性废水通过碟管式反渗透（DTRO）膜组件进行处理，其中去污因子达至少500，并且浓缩倍数达至少25倍。

在本发明方法的一个实施方案中，可以使放射性废水依次通过第一级膜组件和第二级膜组件，得到第二级清水；从第一级膜组件送出的第一级浓水进入第三级膜组件，得到浓缩液。

根据本发明的方法，一方面，可以将从第二级膜组件送出的第二级浓水和从第三级膜组件送出的浓缩级清水都返回送入第一级膜组件进行再处理。

另一方面，在本发明的方法中，放射性废水在进料到膜组件之前，可以经过砂滤、超滤或pH值调节的预处理，其中如果进行pH值调节，则可以将放射性废水的pH值调节到6-8。

又一方面，在本发明的方法中，放射性废水在处理前的含盐量优选不超过5g/L。

本发明的另一目的是提供一种用于本发明放射性废水处理方法的放射性废水处理装置，其包括第一级、第二级和第三级碟管式反渗透膜组件以及用于提供放射性废水的供水泵，其中第一级膜组件的清水出口与第二级膜组件的进口相连，第一级膜组件的浓水出口与第三级膜组件的进口相连。

一方面，第二级膜组件的浓水出口和第三级膜组件的清水出口都与第一级膜组件的进口相连。

另一方面，所述放射性废水处理装置还包括分别用于第一级、第二级和第三级碟管式反渗透膜组件的第一级、第二级和第三级高压泵和循环泵。

附图说明

图1是根据本发明一个实施方案的放射性废水处理方法的工艺流程图。

图2A和图2B分别是根据本发明一个实施方案的放射性废水处理装置的结构示意图和实物图。

图3A和图3B分别是用于本发明的碟管式反渗透膜组件的流道示意图和实物图。

图4是对比例2的工艺流程图。

具体实施方式

放射性废水处理不同于诸如焦化废水、制药废水、纺织/印染废水、石油/化工废水、垃圾渗滤液之类的一般性废水处理，这是因为：1)放射性核素离子的排放质量浓度极低，超出了常规废水处理技术的能力；环境排放要求放射性活度为10Bq/L，以⁹⁰Sr和¹³⁷Cs为例，各自对应的核素质量浓度分别为2.0×10^-13mg/L和3.0×10^-13mg/L。2)对二次放射性废物产生量的要求远远高于常规的废水处理，放射性废水处理的一个重要原则就是放射性废物最小化。3)需要考虑放射性条件下设备的可操作性和可维护性。

基于放射性废水处理的上述特殊要求，本发明人设计完成本发明的放射性废水处理方法和装置，其中在保证放射性核素离子的排放质量浓度极低的同时，所产生的放射性废物的量最少。

在本文中，除了放射性活度外，“去污因子”也用来衡量放射性核素离子的排放质量浓度，该因子按（原水的放射性活度）/（清水的放射性活度）来计算。本文所用的“浓缩倍数”用来衡量所产生的放射性废物的量，可以按（原水体积）/（浓缩液体积）来计算。