杨钊
湖北 随州 441300
摘要：核电厂会产生气体、液体和固体这三种放射性废物，针对不同的种类需要选择不同的处理方法，本文讨论核电厂的废物处理技术应用，分别讨论了三种废物的处理方法。
关键词：核电厂；放射性废物；处理技术
引言
核电厂产生的放射性废物对环境会产生很大的污染，虽然当前核电已经成为公认的清洁、安全、经济的能源，但是当前对所产生的各类放射性废物还难以处理。核电厂在处理废物时，必须要尽可能做到废物的最小化，使废物对周围的破坏降到最低。
一、放射性气体废物的处理
1.1 气体废物的主要成分
核电站的工作流程十分复杂，生产电力需要经过很多环节，因此会产生大量不同种类的放射性气体废物，核反应堆运行期间，所释放的气体流出物中所含有的放射性物质包括反应堆本体一回路的裂变产物、气载放射性微粒、碳-14、氚、中子照射空气会产生放射性核素、放射性尘埃、热元件烧焙时释放出的氪-85和碘131等，以及其他一些种类的放射性惰性气体[1]。
1.2 气体废物的处理方法
核电厂的放射性气体处理方法主要包括过滤和滞留衰变，其他也包括静电除尘器、旋风除尘器、喷淋塔、文丘里洗涤器、碱吸收塔等。过滤这种方法可以根据放射性气体的不同特点和过滤器的不同过滤不同的污染，包括进风预过滤器、排风预过滤器、高效过滤器、点过滤器等净化设备，能够对气体进行不同程度的净化去污。在进行过滤时，先通过进风预过滤器对废气排除，通常可以除去85%以上的放射性粉尘；排风预过滤器必须要安放在高效过滤器之前，可以除去废气中的粗粒粉尘，并且能够对微粒空气过滤器起到保护作用；高效过滤用来捕捉气流中细小的灰尘，可以除去95%以上；高效过滤器用来捕捉废气中的超细粒灰尘，能够除去99.7%以上；使用碘过滤器可除去废气当中的放射性碘，对于元素碘可以除去99.9%，如果是有机碘则能除去99%。滞留衰变以通过活性炭滞留床或加压贮存衰变，对于核电站而言，滞留衰变是重要的废气处理措施，能够有效去除废气中寿命较短的惰性气体，减少废气对外界的放射影响。
1.3 气体废物的处理过程
对于放射性气体废物，核电厂一般都是使用活性炭延迟处理技术来进行处理，这样处理的好处在于，对技术水平的要求比较低，同时也不需要太高的花费，依靠低成本、低投入就能取得非常好的处理效果[2]。活性炭对气体废物中的氪、氙等放射性气体的吸附功能很强，在一次过滤工作结束后，还可以将活性炭中的放射性物质重新分离出来，活性炭就可以继续投入在废气处理当中，经过活性炭的处理，气体再通过通风系统的吸附过滤器和高效过滤器，最后通过烟囱排入环境当中。
二、放射性液体废物处理
2.1 放射性液体废物的成分
核电厂也会产生很多废水，废水中会含有58Co、60Co、137Cs、90Sr等物质，具有非常强的放射性。产生的放射性废液一般会被划分为化学废液、工艺废液、地面排水、洗涤废液、去污废液和其他废液。
2.2 放射性废水的主要处理方法
对放射性废水的处理方主要包括化学沉淀法、离子交换法、吸附法、蒸发浓缩法、膜处理法等，处理方法选择时，需要根据废液的成分进行选择[3]。工艺废液一般具有较高的活度，并且盐类低，这类废液一般采用离子交换法；对于高活度、高盐类的化学废液，通常采用蒸发法；而地面排水、洗涤废液的活度很低、盐类也很低，可以采用沉淀和吸附法进行处理。
2.3 核电厂放射性废液的处理流程
核电厂的放射性废液处理系统一般将化学絮凝、深床活性炭过滤、离子过滤这类的方法进行组合来处理放射性废水。传统的蒸发法有能耗大、占地大、处理费用很高的缺点，通过将不同的处理方法组合起来，能够克服上述缺点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆确定所需要的串联离子交换树脂床的数量时，运行人员一般根据在保证足够的净化需求同时又要避免产生过量的废树脂这一原则进行确定。处理工艺废液时，首先需要经过加压单元，通过高分子絮凝剂以及通过调整酸碱值，依靠电性中和废液中的微粒胶体凝集呈现体积较大的胶羽，然后通过碳活性床来过滤絮凝汇后产生的大颗粒活素，以及Co、Ag、Cr、Mn等细小胶体物质与其他核素和微细固体悬浮物[4]。除了能够去除上述的悬浮物质之外，通过活性碳床还能够去除交换树脂等有害物体。在经过上述处理之后，工艺废液和地排废水再经过前置过滤器，将废水中粒径超过25微米的杂质颗粒去除。在离子交换床中添加不同类型的树脂，就可以针对废水中放射性物质的不同吸收不同的离子，有效净化废水，降低废水的放射性。后置的过滤器安装在离子交换树脂床的下游，可以收集树脂碎片，避免排出而污染环境。在经过了所有的处理工序之后，需要将被处理的废水贮存，通过监测系统以及相关的国家标准进行检测之后才能进行排放。
三、放射性固体废物处理
3.1 核电厂固体废物的主要成分
核电厂的固体放射性废物主要有湿固体废物和干固体废物两种，湿固体废物主要是废树脂、浓缩液、污泥和废液过滤器芯；干固体废物包括可压缩的干废物、不可压缩干废物，以及大件废气设备。
3.2 固体废物的处理办法
我国当前针对放射性固体废物开发了很多处理方法，针对不同的种类可以使用不同的方法进行处理。对于废树脂，可以采用的方法有焚烧、湿法氧化、聚合物固化、水泥固化、超级压缩等；在处理浓缩液时，可以采用水泥固化、沥青固化、脱水装HIC等方式，在处理废过滤器时，可以使用剪切装桶、水泥固定、焚烧等方法；核电厂还会产生一些杂项废物，对于这类废物可以采用超级压缩、破碎水泥等方式处理。
3.3 核电厂放射性固体废物的处理流程
核电厂的放射性固体废物处理系统处理可压缩废物、不可压缩废物、HVAC过滤器芯、废过滤器芯、活性炭等等。整个处理过程会经过分拣、烘干、预压缩、超级压缩、灌浆等工序，处理结束后将废物置于200L的产品桶，之后产品桶经过检测和去污后，再存放到暂存库中，经过一段时间之后再将其去除，进行最后的处理。湿废物产生的浓缩液也要经过装桶固化工序，然后存放在暂存库中。对于产生的不可燃废物、可压缩废物、废过滤芯等，使用超级压缩机进行压缩，超级压缩机的动力来源来自液压站，通过给超级压缩机提供一个可变力，将废物压成饼状。压饼的高度在原来的桶高1/10到1/5左右，从而有效实现了废物的最小化。对于不可压缩物，可以对不可压缩物的桶灌入水泥，制成成品后在暂存库存放。
废物处理的各种设备，都是布置在一个大型集装箱卡车上，实现了移动式处理，能够安全地进行废物处理工作，并且依靠在卡车上设置物料接口，能够保证进料等工序的正常进行。对于湿废物，一般采用蒸发造粒这种方式进行固化处理，减少废物的容积，实现安全化，废树脂在经过湿式氧化后，对其废浆进行固化，可以进一步降低容积。
结束语
虽然核科学水平在过去取得了巨大的突破，但是目前的技术水平依然无法有效处理放射性废物，不同的处理技术和方法都有各自的优点和适用范围，在实际的处理工作中，必须要根据将要处理物质的属性，采取合理的方法进行处理，降低废物的体积、减少放射量，创造最佳的处理效果。
参考文献：
[1]叶奇蓁,张志银. 我国核电厂放射性废物管理进展及挑战[J]. 中国核电,2010,3(03):194-199.
[2]刘佩,刘昱,姚兵,戴波. 核电厂离堆放射性废物处理方案浅析[J]. 核动力工程,2013,34(05):149-153.
[3]毛莉. 核电厂放射性废物处理技术的应用[J]. 中国高新技术企业,2012(26):108-110.
[4]杨建国,黄孟超. 核电厂放射性废物处理技术的应用[J]. 科技创新与应用,2016(20):165.
作者简介
杨钊，男，湖北随州，助理工程师，从事核电厂系统调试工作。
论文作者:杨钊
论文发表刊物:《防护工程》2018年第25期
论文发表时间:2018/12/4
标签：放射性论文; 废物论文; 核电厂论文; 废液论文; 过滤器论文; 气体论文; 废气论文; 《防护工程》2018年第25期论文;