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                                                一種放射性廢水處理的方法和裝置

                                                2016-10-12 12:46:31 admin 118

                                                摘要本發明提供了一種放射性廢水的處理方法和裝置,其中使放射性廢水通過碟管式反滲透(DTRO)膜組件進行處理,能夠同時獲得高去污因子和高濃縮倍數的效果。在所述方法中,使放射性廢水依次通過第一級膜組件和第二級膜組件,得到第二級清水;從第一級膜組件送出的第一級濃水進入第三級膜組件,得到濃縮液。權利要求(14)1.一種放射性廢水處理方法,其特征在于將放射性廢水通過碟管式反滲透膜組件進行處理,其中去污因子達至少500,并且濃縮倍數達至少25倍。2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于放射性廢水依次通過第一級膜組件和第二級膜組件,得到第二級清水;從第一級膜組件送出的第一級濃水進入第三級膜組件,得到濃縮液。3.根據權利要求2所述的方法,其特征在于從第二級膜組件送出的第二級濃水返回送入第一級膜組件。4.根據權利要求2或3所述的方法,其特征在于從第三級膜組件送出的濃縮級清水返回送入第一級膜組件。5.根據權利要求2至4中任一項所述的方法,其特征在于如果從第二級膜組件送出的第二級清水的放射性活度大于lBq/L,則將第二級清水送去精細處理,優選離子交換處理或電滲析處理。6.根據權利要求2至5中任一項所述的方法,其特征在于從第三級膜組件送出的濃縮級清水返回送入第一級膜組件進行再處理而不排放濃縮液,直至濃縮液的含鹽量達到125g/L才予以排放。7.根據權利要求1至6中任一項所述的方法,其特征在于放射性廢水在進料到碟管式反滲透膜組件之前,經過砂濾、超濾或pH值調節的預處理。8.根據權利要求7所述的方法,其特征在于放射性廢水在進料到膜組件之前將其pH值調節到6-8。9.根據權利要求1至8中任一項所述的方法,其特征在于放射性廢水在處理前的含鹽量不超過5g/L。10.一種用于根據權利要求1至9中任一項所述方法的放射性廢水處理裝置,其包括第一級、第二級和第三級碟管式反滲透膜組件以及用于提供放射性廢水的供水泵,其中第一級膜組件的清水出口與第二級膜組件的進口相連,第一級膜組件的濃水出口與第三級膜組件的進口相連。11.根據權利要求10所述的裝置,其特征在于第二級膜組件的濃水出口與第一級膜組件的進口相連。12.根據權利要求10或11所述的裝置,其特征在于第三級膜組件的清水出口與第一級膜組件的進口相連。13.根據權利要求10至12中任一項所述的裝置,其特征在于所述裝置還包括分別用于第一級、第二級和第三級碟管式反滲透膜組件的第一級、第二級和第三級高壓泵和循環泵。14.根據權利要求10至13中任一項所述的裝置,其特征在于所述裝置還包括用于處理第二級清水的精細處理裝置,優選離子交換器或電滲析器。說明

                                                一種放射性廢水處理的方法和裝置

                                                技術領域

                                                [0001] 本發明涉及放射性廢水處理,具體涉及一種通過碟管式反滲透膜技術處理放射性廢水的方法和裝置。

                                                背景技術

                                                [0002] 對于核工業領域產生的放射性廢水,絮凝沉淀、砂濾、硅藻土過濾、超濾、選擇性離子交換、反滲透膜處理、蒸發、電滲析都是處理它們的常用方法。

                                                [0003] 每種處理方法都有其適用范圍和技術特點,目前的研究主要集中在研究不同的處理方法對反應堆堆芯融化情況下放射性廢水的去污效率,結合處理流量和工藝特點選擇出適用的放射性廢水處理技術。

                                                [0004] 放射性廢水處理技術的重點是提高放射性廢水的去污因子,使排放出水中的放射性核素的濃度盡可能低,并使放射性濃縮液的體積盡量小。在目前國內外技術條件下,放射性廢水膜處理系統雖然有較高的去污因子,但其很低的濃縮倍數(通常只有5-10)限制了其廣泛使用。同時,常規反滲透膜處理系統對進水的嚴格要求也嚴重限制了其使用,若采用硅藻土過濾等預處理將極大增加固體廢物的產生量。

                                                [0005] 本發明通過選擇高抗污染的碟管式反滲透膜組件而可以簡化復雜的預處理工藝,并通過碟管式反滲透膜組件的優化組合處理同時實現了高效處理和高倍數濃縮。

                                                發明內容

                                                [0006] 本發明的目的之一是提供一種放射性廢水處理方法,其中使放射性廢水通過碟管式反滲透(DTRO)膜組件進行處理,其中去污因子達至少500,并且濃縮倍數達至少25倍。

                                                [0007] 在本發明方法的一個實施方案中,可以使放射性廢水依次通過第一級膜組件和第二級膜組件,得到第二級清水;從第一級膜組件送出的第一級濃水進入第三級膜組件,得到濃縮液。

                                                [0008] 根據本發明的方法,一方面,可以將從第二級膜組件送出的第二級濃水和從第三級膜組件送出的濃縮級清水都返回送入第一級膜組件進行再處理。

                                                [0009] 另一方面,在本發明的方法中,放射性廢水在進料到膜組件之前,可以經過砂濾、超濾或PH值調節的預處理,其中如果進行pH值調節,則可以將放射性廢水的pH值調節到6-8。

                                                [0010] 又一方面,在本發明的方法中,放射性廢水在處理前的含鹽量優選不超過5g/L。

                                                [0011] 本發明的另一目的是提供一種用于本發明放射性廢水處理方法的放射性廢水處理裝置,其包括第一級、第二級和第三級碟管式反滲透膜組件以及用于提供放射性廢水的供水泵,其中第一級膜組件的清水出口與第二級膜組件的進口相連,第一級膜組件的濃水出口與第三級膜組件的進口相連。

                                                [0012] 一方面,第二級膜組件的濃水出口和第三級膜組件的清水出口都與第一級膜組件的進口相連。[0013] 另一方面,所述放射性廢水處理裝置還包括分別用于第一級、第二級和第三級碟管式反滲透膜組件的第一級、第二級和第三級高壓泵和循環泵。

                                                附圖說明

                                                [0014] 圖1是根據本發明一個實施方案的放射性廢水處理方法的工藝流程圖。

                                                [0015] 圖2A和圖2B分別是根據本發明一個實施方案的放射性廢水處理裝置的結構示意圖和實物圖。

                                                [0016] 圖3A和圖3B分別是用于本發明的碟管式反滲透膜組件的流道示意圖和實物圖。

                                                [0017] 圖4是對比例2的工藝流程圖。

                                                具體實施方式

                                                [0018] 放射性廢水處理不同于諸如焦化廢水、制藥廢水、紡織/印染廢水、石油/化工廢水、垃圾滲濾液之類的一般性廢水處理,這是因為:1)放射性核素離子的排放質量濃度極低,超出了常規廢水處理技術的能力;環境排放要求放射性活度為lOBq/L,以9°Sr和137Cs為例,各自對應的核素質量濃度分別為2.0X 10_13mg/L和3.0X 10_13mg/L。2)對二次放射性廢物產生量的要求遠遠高于常規的廢水處理,放射性廢水處理的一個重要原則就是放射性廢物*小化。3)需要考慮放射性條件下設備的可操作性和可維護性。

                                                [0019] 基于放射性廢水處理的上述特殊要求,本發明人設計完成本發明的放射性廢水處理方法和裝置,其中在保證放射性核素離子的排放質量濃度極低的同時,所產生的放射性廢物的量*少。

                                                [0020] 在本文中,除了放射性活度外,“去污因子”也用來衡量放射性核素離子的排放質量濃度,該因子按(原水的放射性活度)/ (清水的放射性活度)來計算。本文所用的“濃縮倍數”用來衡量所產生的放射性廢物的量,可以按(原水體積)/ (濃縮液體積)來計算。

                                                [0021] 根據本發明的放射性廢水處理方法,放射性廢水經過DTRO膜組件處理后,去污因子達至少500,并且濃縮倍數達至少25倍,這既達到了生活污水的排放標準lOBq/L,又確保了放射性廢物的產生量盡可能地少。這也是本發明方法顯著不同于現有技術相關廢水處理方法的一個關鍵所在?,F有技術的廢水處理方法中,要么從不考慮濃縮倍數這一參數,要么為了同時追求達到排放標準和濃縮倍數而不得不采用復雜的工藝和設備。本發明通過使用DTRO膜組件處理放射性廢水,成功實現了通過簡單易操作的工藝和裝置使得放射性廢水達到排放標準,同時放射性廢物的產生量*少。

                                                [0022] 在本發明方法的一個實施方案中,使用三級DTRO膜組件處理放射性廢水。圖1是三級DTRO膜組件處理放射性廢水的示例性工藝流程圖。

                                                [0023] 根據圖1,放射性廢水依次通過第一級膜組件和第二級膜組件,得到第二級清水;從第一級膜組件送出的第一級濃水進入第三級膜組件,得到濃縮液。從第二級膜組件送出的第二級濃水和從第三級膜組件送出的濃縮級清水可以返回送入第一級膜組件進行再處理。

                                                [0024] 盡管圖1中示出了對原水進行預處理,但這不是必須的步驟。由于本發明所用的膜組件是DTRO膜組件,可以在沒有對原水進行任何形式的預處理情況下,直接處理放射性廢水,并達到要求的排放標準。不像現有技術中許多放射性廢水處理工藝,需要首先通過復雜的超濾工藝預處理廢水,才能將經預處理的廢水送去進行反滲透處理。顯然,在本發明的方法中,預處理工藝的省去能夠簡化處理設備,大大降低處理成本。

                                                [0025] 如果對原水進行預處理,可以是砂濾、超濾或pH值調節之類的操作,這是本領域技術人員根據實際情況容易確定的。如果進行PH值調節,優選將放射性廢水的pH值調節到6-8。在該pH值下,一方面DTRO膜組件的反滲透處理效果*好,另一方面能保證DTRO膜組件具有較長的使用壽命。

                                                [0026] 同樣,盡管圖1中示出了對二級清水進行離子交換,但該步驟是可以根據實際情況進行選擇的。事實上,對于核設施常規排放的放射性廢水,其放射性活度一般在lOOOBq/L至lOOOOBq/L (總β ),它們通過本發明方法的兩級DTRO膜組件處理,二級清水的放射性活度往往已經低于lOBq/L,符合生活污水的排放標準。甚至對于非常規泄漏的放射性廢水,比如2011年日本福島核泄漏所產生的放射性廢水,其放射性活度可以高達50000Bq/L ;這種高放射性廢水通過本發明的兩級DTRO膜組件處理,第二級清水的放射性活度也接近IOBq/L (例如下文的實施例1)。

                                                [0027] 但是,如果追求所排放的污水*好能夠接近自然界水本底,這種情況下可以將從第二級膜組件送出的第二級清水送去進一步精細處理。在本發明的方法中,如果從第二級膜組件送出的第二級清水的放射性活度大于lBq/L,則對第二級清水進行精細處理。關于精細處理,優選離子交換處理或電滲析處理。本發明方法所處理的放射性廢水即使放射性活度高達50000Bq/L,通過一步精細處理,仍可以獲得接近自然界水本底的水,其放射性活度約為 0.5Bq/L。

                                                [0028] 另一方面,由于通過本發明方法的二級DTRO膜組件處理得到的二級清水已經非常干凈,如果對其進行進一步的離子交換處理,所用的離子交換樹脂可以長時間使用,一般使用2-3年后才需要更換,從而顯著減少了廢樹脂的產生量,降低了整套工藝的處理成本。*終移出的廢樹脂可以與從第三級膜組件排放的濃縮液一起固化處置。

                                                [0029] 根據現有技術的一些DTRO膜組件水處理方法,隨著水質要求提高來相應增加DTRO膜組件的級數。但是,在本發明的放射性廢水處理方法中,絕不能單純地為了追求水質提高而無限制地增加清水處理膜組件的級數,這是因為增加的清水處理膜組件同樣也會增加濃縮液的量,而濃縮液總量的增加必然使得濃縮倍數降低,從而導致產生更多的廢物需要固化處置。另外,如果增加濃水處理膜組件的級數,首先所增加級數的濃水處理膜組件的出水放射性濃度很高,回流不當會導致出水的放射性活度增加;其次生產工藝上難于控制并使得處理成本增加。必須基于去污因子和濃縮倍數的雙重考慮,合理配置清水、濃水處理膜組件的級數。在本發明方法不包括精細處理步驟的一個實施方案中,去污因子可以為500至5000,并且濃縮倍數可以至少為25倍??梢詫牡谌壞そM件送出的濃縮級清水返回送入第一級膜組件進行再處理而不排放濃縮液,直至濃縮液的含鹽量達到125g/L才予以排放。

                                                [0030] 本發明的方法優選三級DTRO膜組件,即兩級串聯清水處理膜組件和一級濃水處理膜組件,其中第三級膜組件排放的濃水可以達到DTRO膜組件濃水的*大值,增加濃縮級數并不能進一步提高濃縮倍數。

                                                [0031 ] 此外,現有技術教導DTRO膜組件尤其適用于高濃度污水的處理。但是,本發明人注意到原水含鹽量升高,處理能耗也會相應增加,因此放射性廢水在處理前的含鹽量優選不超過5g/L。

                                                [0032] 本發明還提供一種用于本發明方法的放射性廢水處理裝置。圖2A和圖2B分別是根據本發明一個實施方案的放射性廢水處理裝置的結構示意圖和實物圖。在圖2A和圖2B中,放射性廢水處理裝置包括第一級碟管式反滲透膜組件1、第二級碟管式反滲透膜組件10和第三級碟管式反滲透膜組件9以及用于提供放射性廢水的供水泵8,其中第一級膜組件I的清水出口與第二級膜組件10的進口相連,第一級膜組件I的濃水出口與第三級膜組件9的進口相連;第二級膜組件10的濃水出口和第三級膜組件9的清水出口都與第一級膜組件I的進口相連。圖中還示出了分別用于第一級、第二級和第三級碟管式反滲透膜組件的第一級高壓泵7和循環泵4、第二級高壓泵6和循環泵3以及第三級高壓泵5和循環泵2。

                                                [0033] 本發明方法所用的碟管式反滲透(DTRO)膜組件是公知的,但現有技術中主要將其用于處理垃圾滲濾液。如上所述,由于放射性廢水處理的特殊要求,并不能簡單將現有的DTRO膜組件處理其它廢水的方法和裝置直接移植用來處理放射性廢水,這也反向印證了現有技術為什么至今為止仍未能將DTRO膜組件用于處理放射性廢水。

                                                [0034] 圖3A和3B分別示出了本發明所用的碟管式膜組件的流道示意(工作原理)圖和實物圖。從圖中可以看到,碟管式膜組件主要由過濾膜片2、導流盤5、中心拉桿、耐壓套管6、兩端法蘭8各種密封件及聯接螺栓等部件組成。把過濾膜片和導流盤疊放在一起,用中心拉桿和端蓋法蘭進行固定,然后置入耐壓套管中,就形成一個碟管式膜組件。

                                                [0035] 如圖3A所示,料液通過過濾膜片2堆與耐壓套管6之間的間隙后經原水通道I進入底部導流盤5,被處理的液體以*短的距離快速流經過濾膜片2,然后以180°逆轉到另一膜面,再從此流入到下一個過濾膜片,從而在膜表面形成由導流盤圓周到圓中心,再到圓周,再到圓中心的切向流過濾,濃縮液*后從進料端法蘭8處流出。料液流經過濾膜的同時,透過液通過中心收集管7不斷排出。濃縮液與透過液通過安裝于導流盤上的O型墊圈3隔離。

                                                [0036] 供水泵、DTRO膜組件所用的高壓泵和循環泵可以是本領域常用的各種泵,例如柱塞泵、離心泵等。但是,在本發明中,高壓泵要滿足高揚程、低流量的要求,而循環泵相反要滿足低揚程、高流量的要求。

                                                [0037] 本發明放射性廢水處理裝置的操作步驟如下:首先啟動原水供水泵;完全打開第一級膜組件的濃水出口閥,啟動第一級高壓泵和循環泵(變頻控制),調節壓力到2.5至7MPa(具體壓力根據放射性原水的濃度確定);完全打開第二級膜組件的濃水出口閥,啟動第二級高壓泵和循環泵(變頻控制),調節壓力到2.5至7MPa(具體壓力根據放射性原水的濃度確定);*后完全打開第三級膜組件的濃水出口閥,啟動第三級高壓泵和循環泵(變頻控制),調節壓力到2.5至7MPa(具體壓力根據放射性原水的濃度確定)。

                                                [0038] 下面借助實施例來舉例說明本發明,但這些實施例絕不構成對本發明的限制。

                                                [0039] 實施例中所用裝置如下:

                                                [0040]

                                                Figure CN103745759AD00071

                                                [0041] 實施例1

                                                [0042] 啟動原水供水泵,將10噸含鹽量為5g/L、總β放射性活度為50000Bq/L (核電站和核設施放射性廢水濃度可能達到的*大水平)的廢水送入圖2B所示裝置進行處理。

                                                [0043] 完全打開第一級膜組件的濃水出口閥,啟動第一級高壓泵(變頻控制,變頻頻率50Hz),延時3分鐘啟動第一級循環泵,調節第一級膜組件的濃水出口閥使得第一級高壓泵的出口壓力達到5.5MPa。完全打開第二級膜組件的濃水出口閥,啟動第二級高壓泵,延時3分鐘啟動第二級循環泵(變頻控制,變頻頻率50Hz),調節第二級膜組件的濃水出口閥使得第二級高壓泵的出口壓力達到3.5MPa。完全打開第三級膜組件的濃水出口閥,啟動第三級高壓泵,延時3分鐘啟動第三級循環泵(變頻控制,變頻頻率30Hz),調節第三級膜組件的濃水出口閥使得第三級高壓泵的出口壓力為7MPa。

                                                [0044] 經過處理,第一級膜組件排放的清水的總β放射性活度為500Bq/L,第二級膜組件排放的清水的放射性活度為lOBq/L,兩級膜系統的去污因子為5000,需要進行水泥固化的濃縮液體積為0.位方米(含鹽量125g/L),由此整個工藝的放射性廢水的濃縮倍數為25倍。

                                                [0045] 如果將第二級膜組件排放的清水送入離子交換器進行進一步處理,可以得到的清水總體積為9.6噸,并且*終清水的總β放射性活度為0.5Bq/L,由此整個工藝的去污因子為 100000。

                                                [0046] 鑒于水泥固化的增容比一般為3,則需要固化的廢物體積為1.2立方米,固化體處置成本如果按10萬元/立方米計算,則廢液濃縮后的處置成本為12萬元。

                                                [0047] 實施例2

                                                [0048] 按實施例1中所用的裝置和操作條件處理10噸含鹽量為5g/L、總β放射性活度為10000Bq/L的廢水。

                                                [0049] 經過處理,第一級膜組件排放的清水的總β放射性活度為100Bq/L,第二級膜組件排放的清水的放射性活度為2Bq/L,兩級膜系統的去污因子為5000,需要進行水泥固化的濃縮液體積為0.4立方米(含鹽量125g/L),由此整個工藝的放射性廢水的濃縮倍數為25倍。

                                                [0050] 如果將第二級膜組件排放的清水送入離子交換器進行進一步處理,可以得到的清水總體積為9.6噸,并且*終清水的總β放射性活度為0.lBq/L,由此整個工藝的去污因子為 100000。

                                                [0051] 鑒于水泥固化的增容比一般為3,則需要固化的廢物體積為1.2立方米,固化體處置成本如果按10萬元/立方米計算,則廢液濃縮后的處置成本為12萬元。

                                                [0052] 實施例3

                                                [0053] 按實施例1中所用的裝置和操作條件處理10噸含鹽量為5g/L、總β放射性活度為5000Bq/L的廢水。

                                                [0054] 經過處理,第一級膜組件排放的清水的總β放射性活度為50Bq/L,第二級膜組件排放的清水的放射性活度為lBq/L,兩級膜系統的去污因子為5000,需要進行水泥固化的濃縮液體積為0.4立方米(含鹽量125g/L),由此整個工藝的放射性廢水的濃縮倍數為25倍。

                                                [0055] 如果將第二級膜組件排放的清水送入離子交換器進行進一步處理,可以得到的清水總體積為9.6噸,并且*終清水的總β放射性活度為0.05Bq/L,由此整個工藝的去污因子為 100000。

                                                [0056] 鑒于水泥固化的增容比一般為3,則需要固化的廢物體積為1.2立方米,固化體處置成本如果按10萬元/立方米計算,則廢液濃縮后的處置成本為12萬元。

                                                [0057] 實施例4

                                                [0058] 按實施例1中所用的裝置和操作條件處理10噸含鹽量為5g/L、總β放射性活度為1000Bq/L的廢水。

                                                [0059] 經過處理,第一級膜組件排放的清水的總β放射性活度為10Bq/L,第二級膜組件排放的清水的放射性活度為0.2Bq/L,兩級膜系統的去污因子為5000,需要進行水泥固化的濃縮液體積為0.4立方米(含鹽量125g/L),由此整個工藝的放射性廢水的濃縮倍數為25倍。

                                                [0060] 鑒于水泥固化的增容比一般為3,則需要固化的廢物體積為1.2立方米,固化體處置成本如果按10萬元/立方米計算,則廢液濃縮后的處置成本為12萬元。

                                                [0061] 實施例5

                                                [0062] 啟動原水供水泵,將10噸含鹽量為lg/L、總β放射性活度為10000Bq/L的廢水送入圖2B所示裝置進行處理。

                                                [0063] 完全打開第一級膜組件的濃水出口閥,啟動第一級高壓泵(變頻控制,變頻頻率45Hz),延時3分鐘啟動第一級循環泵,調節第一級膜組件的濃水出口閥使得第一級高壓泵的出口壓力達到2.2MPa。完全打開第二級膜組件的濃水出口閥,啟動第二級高壓泵,延時3分鐘啟動第二級循環泵(變頻控制,變頻頻率45Hz),調節第二級膜組件的濃水出口閥使得第二級高壓泵的出口壓力達到2.2MPa。完全打開第三級膜組件的濃水出口閥,啟動第三級高壓泵,延時3分鐘啟動第三級循環泵(變頻控制,變頻頻率30Hz),調節第三級膜組件的濃水出口閥使得第三級高壓泵的出口壓力為5.5MPa。

                                                [0064] 經過處理,第一級膜組件排放的清水的總β放射性活度為200Bq/L,第二級膜組件排放的清水的放射性活度為4Bq/L,兩級膜系統的去污因子為2500,需要進行水泥固化的濃縮液體積為0.2立方米(含鹽量50g/L),由此整個工藝的放射性廢水的濃縮倍數為50倍。

                                                [0065] 如果將第二級膜組件排放的清水送入離子交換器進行進一步處理,可以得到的清水總體積為9.8噸,并且*終清水的總β放射性活度為0.2Bq/L,由此整個工藝的去污因子為 50000。

                                                [0066] 鑒于水泥固化的增容比一般為3,則需要固化的廢物體積為0.6立方米,固化體處置成本如果按10萬元/立方米計算,則廢液濃縮后的處置成本為6萬元。

                                                [0067] 實施例6

                                                [0068] 按實施例5中所用的裝置和操作條件處理10噸含鹽量為lg/L、總β放射性活度為5000Bq/L的廢水。

                                                [0069] 經過處理,第一級膜組件排放的清水的總β放射性活度為100Bq/L,第二級膜組件排放的清水的放射性活度為2Bq/L,兩級膜系統的去污因子為2500,需要進行水泥固化的濃縮液體積為0.2立方米(含鹽量50g/L),由此整個工藝的放射性廢水的濃縮倍數為50倍。

                                                [0070] 如果將第二級膜組件排放的清水送入離子交換器進行進一步處理,可以得到的清水總體積為9.8噸,并且*終清水的總β放射性活度為0.lBq/L,由此整個工藝的去污因子為 50000。

                                                [0071] 鑒于水泥固化的增容比一般為3,則需要固化的廢物體積為0.6立方米,固化體處置成本如果按10萬元/立方米計算,則廢液濃縮后的處置成本為6萬元。

                                                [0072] 實施例7

                                                [0073] 按實施例5中所用的裝置和操作條件處理10噸含鹽量為lg/L、總β放射性活度為1000Bq/L的廢水。

                                                [0074] 經過處理,第一級膜組件排放的清水的總β放射性活度為20Bq/L,第二級膜組件排放的清水的放射性活度為0.4Bq/L,兩級膜系統的去污因子為2500,需要進行水泥固化的濃縮液體積為0.2立方米(含鹽量50g/L),由此整個工藝的放射性廢水的濃縮倍數為50倍。

                                                [0075] 鑒于水泥固化的增容比一般為3,則需要固化的廢物體積為0.6立方米,固化體處置成本如果按10萬元/立方米計算,則廢液濃縮后的處置成本為6萬元。

                                                [0076] 實施例8

                                                [0077]啟動原水供水泵,將10噸含鹽量為0.lg/L、總β放射性活度為5000Bq/L的廢水送入圖2B所示裝置進行處理。

                                                [0078] 完全打開第一級膜組件的濃水出口閥,啟動第一級高壓泵(變頻控制,變頻頻率40Hz),延時3分鐘啟動第一級循環泵,調節第一級膜組件的濃水出口閥使得第一級高壓泵的出口壓力達到2.2MPa。完全打開第二級膜組件的濃水出口閥,啟動第二級高壓泵,延時3分鐘啟動第二級循環泵(變頻控制,變頻頻率40Hz),調節第二級膜組件的濃水出口閥使得第二級高壓泵的出口壓力達到2.2MPa。完全打開第三級膜組件的濃水出口閥,啟動第三級高壓泵,延時3分鐘啟動第三級循環泵(變頻控制,變頻頻率30Hz),調節第三級膜組件的濃水出口閥使得第三級高壓泵的出口壓力為3.5MPa。

                                                [0079] 經過處理,第一級膜組件排放的清水的總β放射性活度為125Bq/L,第二級膜組件排放的清水的放射性活度為lOBq/L,兩級膜系統的去污因子為500,需要進行水泥固化的濃縮液體積為0.1立方米(含鹽量10g/L),由此整個工藝的放射性廢水的濃縮倍數為100倍。

                                                [0080] 如果將第二級膜組件排放的清水送入離子交換器進行進一步處理,可以得到的清水總體積為9.9噸,并且*終清水的總β放射性活度為0.5Bq/L,由此整個工藝的去污因子為 10000。

                                                [0081] 鑒于水泥固化的增容比一般為3,則需要固化的廢物體積為0.3立方米,固化體處置成本如果按10萬元/立方米計算,則廢液濃縮后的處置成本為3萬元。

                                                [0082] 實施例9

                                                [0083] 按實施例8中所用的裝置和操作條件處理10噸含鹽量為0.lg/L、總β放射性活度為1000Bq/L的廢水。

                                                [0084] 經過處理,第一級膜組件排放的清水的總β放射性活度為25Bq/L,第二級膜組件排放的清水的放射性活度為2Bq/L,兩級膜系統的去污因子為500,需要進行水泥固化的濃縮液體積為0.1立方米(含鹽量10g/L),由此整個工藝的放射性廢水的濃縮倍數為100倍。

                                                [0085] 如果將第二級膜組件排放的清水送入離子交換器進行進一步處理,可以得到的清水總體積為9.9噸,并且*終清水的總β放射性活度為0.lBq/L,由此整個工藝的去污因子為 10000。

                                                [0086] 鑒于水泥固化的增容比一般為3,則需要固化的廢物體積為0.3立方米,固化體處置成本如果按10萬元/立方米計算,則廢液濃縮后的處置成本為3萬元。

                                                [0087] 對比例I

                                                [0088] 根據與實施例5相同的方式處理10噸含鹽量為lg/L、總β放射性活度為10000Bq/L的放射性廢水,不同之處在于從第一級DTRO膜組件送出的濃水并不經過第三級DTRO膜組件進一步處理,而是直接作為濃縮液。

                                                [0089] 經過處理,各級出水的總β放射性活度如下:第一級膜組件200Bq/L,第二級膜組件4Bq/L,離子交換器0.2Bq/L ;因此,第一級膜組件的去污因子為50,第二級膜組件的去污因子為50,整個工藝的去污因子為50000。

                                                [0090] 但是,該工藝處理后排放的清水總體積為9噸,需要進行水泥固化的濃縮液體積為I立方米,因此濃縮倍數為10倍。

                                                [0091] 鑒于水泥固化的增容比一般為3,則需要固化的廢物體積為3立方米,固化體處置成本如果按10萬元/立方米,則廢液濃縮后的處置成本為30萬元。顯然,處理成本為實施例5的5倍。

                                                [0092] 對比例2[0093] 根據圖4所示的流程圖處理10噸含鹽量為lg/L、總β放射性活度為10000Bq/L的放射性廢水,其中4個DTRO膜組件兩兩串聯構成兩組第一級和第二級膜組件,這兩組膜組件彼此并聯,并且從這兩組膜組件的第一級膜組件送出的濃水并不經過第三級DTRO膜組件進一步處理,而是直接作為濃縮液。

                                                [0094] 經過處理,各級出水的總β放射性活度如下:第一級膜組件200Bq/L,第二級膜組件4Bq/L,離子交換器0.2Bq/L ;因此,第一級膜組件的去污因子為50,第二級膜組件的去污因子為50,整個工藝的去污因子為50000。

                                                [0095] 但是,該工藝處理后排放的清水總體積為9噸,需要進行水泥固化的濃縮液體積同樣為I立方米,因此濃縮倍數為10倍。

                                                [0096] 鑒于水泥固化的增容比一般為3,則需要固化的廢物體積為3立方米,固化體處置成本如果按10萬元/立方米,則廢液濃縮后的處置成本為30萬元。顯然,處理成本仍為實施例5的5倍。


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