摘要：介绍了一种利用UV/Fenton氧化技术处理核电站化学去污与热检修车间产生的化学废液中有机物的技术。该技术作为化学去污废液的预处理手段，不仅可以有效去除热车间化学去污废液中的有机物，还能显著降低废液中的核素和重金属离子。选用该工艺对化学去污废液进行预处理，可以简化工艺，具有能耗低、二次废物量少、运行维护费用低等 ，有较好的示范作用和推广前景。
关键词：核电厂；放射性；化学去污废液；有机物；与处理技术
0 引言
在核电厂日常维修过程中，由于部分带放射性的部件需要采用化学方法（用酸、碱、柠檬酸、洗涤剂等化学试剂）进行去污，因而产生了一定量的化学去污废液。产生的化学废液含有一定量的有机物、清洁剂、络合剂、酸碱等化学物质，成分复杂。
为满足废物最小化管理要求，核电厂通常采用移动式废液处理装置来处理核电厂化学去污和热检修车间产生的化学去污废液。但移动式废液处理装置对于化学去污废液的输入源项，有一定的适用性要求。由于移动式废液处理装置采用离子交换树脂直接处理含有有机物、化学离子物质较多的化学去污废液，极易造成离子交换树脂中毒失效并产生较多的二次废物，因而需要考虑设置化学去污废液的预处理工艺，通过预处理装置取出化学去污废液中的绝大部分有机物和化学物质等，达到满足移动式废液处理装置的输入要求，最终使热车间化学去污废液能够被有效处理，达标排放。
1 化学去污废液预处理技术原理
化学去污废液预处理工艺技术采用“UV/Fenton氧化+絮凝沉底+过滤”的工艺对热车间产生的化学去污废液进行预处理，主要采用Fenton试剂对有机物进行氧化分解。
Fenton试剂是由H2O2与Fe2+组成的混合体系，二价铁离子催化分解H2O2产生氢氧自由基(•OH)，(•OH)具有比一般常用强氧化剂更高的氧化电位，能有效的氧化多种有毒或难氧化的有机物，将大分子有机物降解为小分子有机物或矿化为二氧化碳和水的无机物。在辅助紫外光照射条件下，Fe2+在弱酸条件下发生水解反应，生成更多的(•OH)，能有效的提高Fenton试剂氧化降解有机物的能力。
2 化学去污废液预处理工艺
2.1化学去污废液源项
目前无AP1000机组运行经验，也缺少海阳热车间化学去污废液现实源项，728院基于对现役核电厂及去污剂厂家的调研结果，结合海阳热车间配套设计的化学去污工艺，提出了海阳热车间化学去污废液较为保守的设计源项，综合考虑728院的设计源项及调研情况，评估得出热车间化学去污废液的保守源项如下:
a)机组每次大修约产生20m3化学废液，若考虑主泵叶轮等常规检修则最大约产生45m3化学废液；
b)废液中含有铬、钴、铁、镍等金属离子及可溶性离子（如高锰酸钾、草酸、柠檬酸、果酸、氢氧化钠、硝酸等试剂的离子态），单种试剂的质量浓度为2%（最高可达5%），可能含有表面活性剂及杂质沉淀；
c)废液pH=3～10，放射性活度浓度约4.0E+06Bq/L。
2.2化学去污废液预处理工艺流程
系统采用的预处理工艺技术路线为“UV/Fenton 氧化＋絮凝沉降＋过滤”，产生的泥浆脱水后烘干处理。本系统间歇式运行，处理能力1.5 m3/批次。
化学去污废液预处理系统工艺流程如下图所示。
将待处理的化学去污废液送至反应槽，向各个试剂槽分别添加反应所需的试剂，然后通过其对应的计量泵精确计量后送至反应槽；开启紫外光照射废液，fenton反应开始进行；
反应结束后，将反应槽中上清液排至中间水槽；取样分析中间水槽水样的COD值，若达到限值（150 mg/L），则利用中间水槽泵将废液送至砂滤柱，若未达到限值，同样利用中间水槽泵将废液重新返回反应槽中进行二次反应；
中间水槽的废水经过中间水槽泵送至砂滤柱过滤固体悬浮物后排至暂存槽；取样分析暂存槽水样的悬浮固体含量与放射性活度，若放射性活度低于排放管理限值，则利用暂存槽泵送至热车间机械废水接收槽，否则送至移动式化学废液处理装置进行后续处理；
反应槽底部泥浆通过自流方式进入布氏过滤器，启动真空泵，通过布氏过滤器对泥浆进行抽滤脱水，脱水后泥饼含水量小于40%，脱除的滤液收集在真空缓冲罐内。对滤液进行取样分析，若COD值高于设计值（150 mg/L），则将真空缓冲罐内积存的滤液送回反应槽，否则送至中间水槽。在手套箱内将布氏过滤器中的泥饼转运至废物转运桶中，最后，将废物转运桶通过废物运输车转运至核电站厂址废物处理设施（SRTF）进行进一步处理。
2.3系统设计参数
（1） 化学去污废液源项
本系统所处理的化学去污废液为山东海阳核电站AP1000机组检修过程中产生的含去污剂的化学废液，废液的源项情况如下：
1）废液中含有铬、钴、铁、镍等金属离子及可溶性离子（如高锰酸钾、草酸、柠檬酸、果酸、氢氧化钠、硝酸等试剂的离子态），单种试剂的质量浓度为2%，可能含有表面活性剂及杂质沉淀。
2）另在去污中，将会考虑采用HAKA去污试剂，含量为5%。HAKA试剂为中性试剂，为了防止罐体受腐蚀，在去污过程中，尽量的不用酸、碱等。
3）机组每次大修约产生20 m3化学去污废液，若考虑主泵叶轮等常规检修则最大约产生45 m3化学去污废液。
4）废液pH=3～10。
5）废液放射性活度浓度约4.0E+06 Bq/L。
6）按6台机组容量进行设计，最大容量可满足8台机组运行要求。
（2）设计出水指标
化学需氧量（COD）：150 mg/L
pH值：6~9
悬浮物（SS）：150 mg/L
设计规模
系统采用间歇式运行；
UV/Fenton反应槽处理能力： 1.5 m3/批次；
砂过滤柱处理能力3 m3/h
重金属离子（Fe、Ni、Mn、Co）去除效率：90%。
3 结语
本化学去污废液预处理工艺技术作为化学去污废液废液的预处理手段，解决了化学去污废液中有机物处理的根本问题，具有能耗低、废物量小、经济合理等优点，本技术不仅可以有效去除热车间废液中的有机物，还能显著降低废水中的核素和重金属离子，可有效降低后续后续处理设备如活性炭柱、树脂柱、烘干装置等设备的工艺负荷，满足移动式化学废液处理装置的进液条件。
本技术有机物去除效率较高，平均去除率大于80%，同时对重金属离子也有很好的去除效果，去除效率大于90%。选用该技术工艺对化学去污废液进行预处理，可以简化工艺，同时减少二次废物的产生量。
参考文献：
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论文作者:单法庆
论文发表刊物:《电力设备》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/30
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