一种放射性废水处理的方法和装置
摘要
[0041] 实施例1
[0042] 启动原水供水泵,将10吨含盐量为5g/L、总β放射性活度为50000Bq/L (核电站和核设施放射性废水浓度可能达到的*大水平)的废水送入图2B所示装置进行处理。
[0043] 完全打开第一级膜组件的浓水出口阀,启动第一级高压泵(变频控制,变频频率50Hz),延时3分钟启动第一级循环泵,调节第一级膜组件的浓水出口阀使得第一级高压泵的出口压力达到5.5MPa。完全打开第二级膜组件的浓水出口阀,启动第二级高压泵,延时3分钟启动第二级循环泵(变频控制,变频频率50Hz),调节第二级膜组件的浓水出口阀使得第二级高压泵的出口压力达到3.5MPa。完全打开第三级膜组件的浓水出口阀,启动第三级高压泵,延时3分钟启动第三级循环泵(变频控制,变频频率30Hz),调节第三级膜组件的浓水出口阀使得第三级高压泵的出口压力为7MPa。
[0044] 经过处理,第一级膜组件排放的清水的总β放射性活度为500Bq/L,第二级膜组件排放的清水的放射性活度为lOBq/L,两级膜系统的去污因子为5000,需要进行水泥固化的浓缩液体积为0.位方米(含盐量125g/L),由此整个工艺的放射性废水的浓缩倍数为25倍。
[0045] 如果将第二级膜组件排放的清水送入离子交换器进行进一步处理,可以得到的清水总体积为9.6吨,并且*终清水的总β放射性活度为0.5Bq/L,由此整个工艺的去污因子为 100000。
[0046] 鉴于水泥固化的增容比一般为3,则需要固化的废物体积为1.2立方米,固化体处置成本如果按10万元/立方米计算,则废液浓缩后的处置成本为12万元。
[0047] 实施例2
[0048] 按实施例1中所用的装置和操作条件处理10吨含盐量为5g/L、总β放射性活度为10000Bq/L的废水。
[0049] 经过处理,第一级膜组件排放的清水的总β放射性活度为100Bq/L,第二级膜组件排放的清水的放射性活度为2Bq/L,两级膜系统的去污因子为5000,需要进行水泥固化的浓缩液体积为0.4立方米(含盐量125g/L),由此整个工艺的放射性废水的浓缩倍数为25倍。
[0050] 如果将第二级膜组件排放的清水送入离子交换器进行进一步处理,可以得到的清水总体积为9.6吨,并且*终清水的总β放射性活度为0.lBq/L,由此整个工艺的去污因子为 100000。
[0051] 鉴于水泥固化的增容比一般为3,则需要固化的废物体积为1.2立方米,固化体处置成本如果按10万元/立方米计算,则废液浓缩后的处置成本为12万元。
[0052] 实施例3
[0053] 按实施例1中所用的装置和操作条件处理10吨含盐量为5g/L、总β放射性活度为5000Bq/L的废水。
[0054] 经过处理,第一级膜组件排放的清水的总β放射性活度为50Bq/L,第二级膜组件排放的清水的放射性活度为lBq/L,两级膜系统的去污因子为5000,需要进行水泥固化的浓缩液体积为0.4立方米(含盐量125g/L),由此整个工艺的放射性废水的浓缩倍数为25倍。
[0055] 如果将第二级膜组件排放的清水送入离子交换器进行进一步处理,可以得到的清水总体积为9.6吨,并且*终清水的总β放射性活度为0.05Bq/L,由此整个工艺的去污因子为 100000。
[0056] 鉴于水泥固化的增容比一般为3,则需要固化的废物体积为1.2立方米,固化体处置成本如果按10万元/立方米计算,则废液浓缩后的处置成本为12万元。
[0057] 实施例4
[0058] 按实施例1中所用的装置和操作条件处理10吨含盐量为5g/L、总β放射性活度为1000Bq/L的废水。
[0059] 经过处理,第一级膜组件排放的清水的总β放射性活度为10Bq/L,第二级膜组件排放的清水的放射性活度为0.2Bq/L,两级膜系统的去污因子为5000,需要进行水泥固化的浓缩液体积为0.4立方米(含盐量125g/L),由此整个工艺的放射性废水的浓缩倍数为25倍。
[0060] 鉴于水泥固化的增容比一般为3,则需要固化的废物体积为1.2立方米,固化体处置成本如果按10万元/立方米计算,则废液浓缩后的处置成本为12万元。
[0061] 实施例5
[0062] 启动原水供水泵,将10吨含盐量为lg/L、总β放射性活度为10000Bq/L的废水送入图2B所示装置进行处理。
[0063] 完全打开第一级膜组件的浓水出口阀,启动第一级高压泵(变频控制,变频频率45Hz),延时3分钟启动第一级循环泵,调节第一级膜组件的浓水出口阀使得第一级高压泵的出口压力达到2.2MPa。完全打开第二级膜组件的浓水出口阀,启动第二级高压泵,延时3分钟启动第二级循环泵(变频控制,变频频率45Hz),调节第二级膜组件的浓水出口阀使得第二级高压泵的出口压力达到2.2MPa。完全打开第三级膜组件的浓水出口阀,启动第三级高压泵,延时3分钟启动第三级循环泵(变频控制,变频频率30Hz),调节第三级膜组件的浓水出口阀使得第三级高压泵的出口压力为5.5MPa。
[0064] 经过处理,第一级膜组件排放的清水的总β放射性活度为200Bq/L,第二级膜组件排放的清水的放射性活度为4Bq/L,两级膜系统的去污因子为2500,需要进行水泥固化的浓缩液体积为0.2立方米(含盐量50g/L),由此整个工艺的放射性废水的浓缩倍数为50倍。
[0065] 如果将第二级膜组件排放的清水送入离子交换器进行进一步处理,可以得到的清水总体积为9.8吨,并且*终清水的总β放射性活度为0.2Bq/L,由此整个工艺的去污因子为 50000。
[0066] 鉴于水泥固化的增容比一般为3,则需要固化的废物体积为0.6立方米,固化体处置成本如果按10万元/立方米计算,则废液浓缩后的处置成本为6万元。
[0067] 实施例6
[0068] 按实施例5中所用的装置和操作条件处理10吨含盐量为lg/L、总β放射性活度为5000Bq/L的废水。
[0069] 经过处理,第一级膜组件排放的清水的总β放射性活度为100Bq/L,第二级膜组件排放的清水的放射性活度为2Bq/L,两级膜系统的去污因子为2500,需要进行水泥固化的浓缩液体积为0.2立方米(含盐量50g/L),由此整个工艺的放射性废水的浓缩倍数为50倍。
[0070] 如果将第二级膜组件排放的清水送入离子交换器进行进一步处理,可以得到的清水总体积为9.8吨,并且*终清水的总β放射性活度为0.lBq/L,由此整个工艺的去污因子为 50000。
[0071] 鉴于水泥固化的增容比一般为3,则需要固化的废物体积为0.6立方米,固化体处置成本如果按10万元/立方米计算,则废液浓缩后的处置成本为6万元。
[0072] 实施例7
[0073] 按实施例5中所用的装置和操作条件处理10吨含盐量为lg/L、总β放射性活度为1000Bq/L的废水。
[0074] 经过处理,第一级膜组件排放的清水的总β放射性活度为20Bq/L,第二级膜组件排放的清水的放射性活度为0.4Bq/L,两级膜系统的去污因子为2500,需要进行水泥固化的浓缩液体积为0.2立方米(含盐量50g/L),由此整个工艺的放射性废水的浓缩倍数为50倍。
[0075] 鉴于水泥固化的增容比一般为3,则需要固化的废物体积为0.6立方米,固化体处置成本如果按10万元/立方米计算,则废液浓缩后的处置成本为6万元。
[0076] 实施例8
[0077]启动原水供水泵,将10吨含盐量为0.lg/L、总β放射性活度为5000Bq/L的废水送入图2B所示装置进行处理。
[0078] 完全打开第一级膜组件的浓水出口阀,启动第一级高压泵(变频控制,变频频率40Hz),延时3分钟启动第一级循环泵,调节第一级膜组件的浓水出口阀使得第一级高压泵的出口压力达到2.2MPa。完全打开第二级膜组件的浓水出口阀,启动第二级高压泵,延时3分钟启动第二级循环泵(变频控制,变频频率40Hz),调节第二级膜组件的浓水出口阀使得第二级高压泵的出口压力达到2.2MPa。完全打开第三级膜组件的浓水出口阀,启动第三级高压泵,延时3分钟启动第三级循环泵(变频控制,变频频率30Hz),调节第三级膜组件的浓水出口阀使得第三级高压泵的出口压力为3.5MPa。
[0079] 经过处理,第一级膜组件排放的清水的总β放射性活度为125Bq/L,第二级膜组件排放的清水的放射性活度为lOBq/L,两级膜系统的去污因子为500,需要进行水泥固化的浓缩液体积为0.1立方米(含盐量10g/L),由此整个工艺的放射性废水的浓缩倍数为100倍。
[0080] 如果将第二级膜组件排放的清水送入离子交换器进行进一步处理,可以得到的清水总体积为9.9吨,并且*终清水的总β放射性活度为0.5Bq/L,由此整个工艺的去污因子为 10000。
[0081] 鉴于水泥固化的增容比一般为3,则需要固化的废物体积为0.3立方米,固化体处置成本如果按10万元/立方米计算,则废液浓缩后的处置成本为3万元。
[0082] 实施例9
[0083] 按实施例8中所用的装置和操作条件处理10吨含盐量为0.lg/L、总β放射性活度为1000Bq/L的废水。
[0084] 经过处理,第一级膜组件排放的清水的总β放射性活度为25Bq/L,第二级膜组件排放的清水的放射性活度为2Bq/L,两级膜系统的去污因子为500,需要进行水泥固化的浓缩液体积为0.1立方米(含盐量10g/L),由此整个工艺的放射性废水的浓缩倍数为100倍。
[0085] 如果将第二级膜组件排放的清水送入离子交换器进行进一步处理,可以得到的清水总体积为9.9吨,并且*终清水的总β放射性活度为0.lBq/L,由此整个工艺的去污因子为 10000。
[0086] 鉴于水泥固化的增容比一般为3,则需要固化的废物体积为0.3立方米,固化体处置成本如果按10万元/立方米计算,则废液浓缩后的处置成本为3万元。
[0087] 对比例I
[0088] 根据与实施例5相同的方式处理10吨含盐量为lg/L、总β放射性活度为10000Bq/L的放射性废水,不同之处在于从第一级DTRO膜组件送出的浓水并不经过第三级DTRO膜组件进一步处理,而是直接作为浓缩液。
[0089] 经过处理,各级出水的总β放射性活度如下:第一级膜组件200Bq/L,第二级膜组件4Bq/L,离子交换器0.2Bq/L ;因此,第一级膜组件的去污因子为50,第二级膜组件的去污因子为50,整个工艺的去污因子为50000。
[0090] 但是,该工艺处理后排放的清水总体积为9吨,需要进行水泥固化的浓缩液体积为I立方米,因此浓缩倍数为10倍。
[0091] 鉴于水泥固化的增容比一般为3,则需要固化的废物体积为3立方米,固化体处置成本如果按10万元/立方米,则废液浓缩后的处置成本为30万元。显然,处理成本为实施例5的5倍。
[0092] 对比例2[0093] 根据图4所示的流程图处理10吨含盐量为lg/L、总β放射性活度为10000Bq/L的放射性废水,其中4个DTRO膜组件两两串联构成两组第一级和第二级膜组件,这两组膜组件彼此并联,并且从这两组膜组件的第一级膜组件送出的浓水并不经过第三级DTRO膜组件进一步处理,而是直接作为浓缩液。
[0094] 经过处理,各级出水的总β放射性活度如下:第一级膜组件200Bq/L,第二级膜组件4Bq/L,离子交换器0.2Bq/L ;因此,第一级膜组件的去污因子为50,第二级膜组件的去污因子为50,整个工艺的去污因子为50000。
[0095] 但是,该工艺处理后排放的清水总体积为9吨,需要进行水泥固化的浓缩液体积同样为I立方米,因此浓缩倍数为10倍。
[0096] 鉴于水泥固化的增容比一般为3,则需要固化的废物体积为3立方米,固化体处置成本如果按10万元/立方米,则废液浓缩后的处置成本为30万元。显然,处理成本仍为实施例5的5倍。