摘要:核电厂的发展对于我国电力的供应具有十分重要的意义,而在核电厂运行中,也会产生一定的放射性废物,如何做好这部分废物的科学处理,则成为了非常重要的一项工作。在本文中,将就核电厂放射性废物处理技术的应用进行一定的研究。
关键词:核电厂;放射性废物;处理技术
1 引言
近年来,我国的核能获得了快速的发展,有效的缓解了社会对于能源的需求。同时,核电厂产生的能源具有可靠、经济以及安全的特点,具有积极的发展意义。而在核电厂实际运行中,也会产生一定的放射性废物,如果没有做好其处理,则将对人类具有较大的危害。对此,即需要能够在核电生产当中对该项工作引起重视,通过科学处理方式的应用最大程度降低废物危害。
2 放射性废物处理
2.1 液体废物处理
在核电厂运行中,将向外排出一定的废水,其中具有3H、58Co以及137Cs等核素。根据具体类型的不同,可以分为地面排水、去污废液、化学废液以及洗涤废液等类型。在实际处理中,也具有较多的处理方式,需要能够根据废液类型的不同对不同的处理方式进行选择:第一,工艺废液。该废液具有低盐以及高活度的特点,主要通过离子交换方式进行处理;第二,化学废液。该废液具有高盐以及高活度的特点,主要通过蒸发方式进行处理;第三,洗涤、沐浴以及地面废液。这部分废液具有低盐以及低活度的特点,需要通过吸附、沉淀的方式进行处理。
流程方面,在现今核电厂放射性废液处理中,通常会应用离子交换、化学絮凝以及深床活性炭过滤方式对废水进行处理,该工艺在实际应用中,能够对原有方式处理成本高以及能耗大的缺点进行有效的克服。在处理中,工作人员需要根据具体净化能力确定所需串联的例子交换树脂床数量。在实际处理中,废液先经过加药单元,在对高分子絮凝剂加入的同时对适当的酸碱值进行调整,通过电性中和方式的应用,使废液当中的微细交替颗粒能够在经过凝集后对较大的胶羽进行形成,之后经过活性炭床对较大的颗粒活素、Fe、Cr以及Co等进行去除。在活性炭床当中,具有多种粒径活性炭的装填,除了对普通悬浮固体去除外,可以对下游离子交换树脂的有害物质进行过滤处理,包括有有机物以及油脂等。在经过这两道工序处理后,则会将废液流入到前置过滤器中,该过滤器在离子交换树脂床的上游位置安装,主要作用即是对流经废液当中25微米以上的颗粒。在离子交换床中,对类型不同的树脂进行填充,以此能够对不同处理需求进行较好的满足。对于废水中的放射性离子,被交换到树脂后,则能够对废水的放射性进行进一步降低,以此起到净化废水的效果。在树脂床下游位置,通过过滤器的安装,在对树脂碎片等物质收集的情况下避免其排出。在废水处理完成后,将其放置到检测排放箱当中进行贮存,在保证其水质能够满足排放标准之后才可以排出。在排放管线上,也具有辐射监测仪的设置,如在排放的过程当中发现废水的放射性存在超出标准值的情况,则将在发出报警信号后终止排放。对于化学废液来说,也具有相同的处理原理。
2.2 固体废物处理
在核电厂运行中,具有较多的固体废物种类,又可以进一步将其区分为技术废物、工艺废物两种。对于工艺废物,其主要包括有废树脂、废液过滤器芯以及浓缩液等,技术废物则包括有可压缩、不可压缩废物等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在长时间研究中,我国也对较多种放射性固体废弃物处理工艺进行了开发。
主要的废物处理流程方面,在现今核电厂技术废物处理中,主要的流程为分拣、烘干、压缩以及水泥固定等环节,压缩又分为预压缩以及超级压缩两部分,在完成上述环节处理后形成固化桶。工艺废物中的浓缩液、废树脂主要处理方式是在计量后通过水泥固化处形成固化桶;废过滤器芯在经过衰变后小于2mSv/h的进行压缩固定处理,仍大于该标准的进行水泥固定后形成固化桶。之后,对固化桶进行检测、擦污处理,之后将其运送到暂存库当中存放,在经过一定年限后再将其运送到处置场当中统一处置。
对于不同核电厂存放的废物,也会对不同的处理方式进行应用:第一,废树脂,对于该废物类型,主要的处理方式有湿法氧化、水泥固化、热态超压装入HIC、蒸汽重整、等离子焚烧等处理方式;第二,浓缩液,该废物进行水泥或沥青固化处理、烘干压缩后超级压实处理等方式;第三,废过滤器芯,该废物可水泥固定、压缩后水泥固定处理等方式;第四,技术废物,处理方式有超压后水泥固定、可燃废物焚烧、可降解废物氧化等方式。不同的核电厂根据自身需求及技术成熟程度选择不同处理技术,新型处于技术一般在废物通过减容实现废物减量化、无害化目标。
在固体废物处理中,减容处理是非常重要的一个环节。在该环节中,可以通过超级压缩机的应用进行实现,具体来说,由液压站对超压机提供可变力,通过该可变力将废物桶压成饼装,根据其压实度以及自身内容物不同,能够压缩到原有的十分之一至五分之一间,具有十分显著的减容效果,有助于放射性废物最小化实现。
2.3 废气处理
在核反应堆运行中,在释放的气体流出物当中含有较多的放射性物质,如14C、131I以及放射性颗粒等。在对这部分废气进行处理时,通常会对活性炭延迟技术进行应用。该技术同加压贮存工艺相比,具有更小的投资以及更小的设备投入。具体原理方面,对直流常温活性炭延迟系统进行应用,因为活性炭对于氪、氙具有较好的吸附性,当废气流过活性炭时,氪、氙则会首先被活性炭吸附,同载气氢、氮进行分离,而氪、氙在被吸附后,也会从活性炭中解吸,以此对解吸、吸附的过程进行形成。废气在处理完成后,则会经过通风系统的过滤器,在经过进一步过滤处理后排入到空气当中。
3 结束语
在上文中,我们对核电厂放射性废物处理技术的应用进行了一定的研究。可以说,对于放射性废物的处理是核电厂运行当中非常重要的一项任务,也是具有较强复杂性、较大难度以及技术性的一项工作。这即需要能够在实际生产中做好技术研究,结合实际废物类型特点做好技术应用,获得更好的处理效果。
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论文作者:赵胜磊
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/11
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