一种酸性低放废液的处理方法及系统、核燃料后处理厂系统技术方案

本发明专利技术公开一种酸性低放废液的处理方法，包括：将酸性低放废液进行多级酸分离处理，分离出浓液硝酸，得到淡废液；再将所述淡废液进行多级精处理，分离出核素，得到净化液。本发明专利技术还公开一种酸性低放废液的处理系统，包括酸处理装置、精处理装置，酸处理装置用于对酸性低放废液进行多级酸分离处理，分离出浓液硝酸，得到淡废液；精处理装置与酸处理装置相连，用于分离所述淡废液中的核素，得到净化液。本发明专利技术还公开一种核燃料后处理厂系统。本发明专利技术能够有效去除酸性低放废液中的放射性核素和分离出硝酸，得到含盐量低的净化液，可满足排放要求，避免对环境造成污染，还可以减少适合核燃料后处理厂对新鲜硝酸的使用量，降低成本。

【技术实现步骤摘要】
一种酸性低放废液的处理方法及系统、核燃料后处理厂系统
本专利技术属于核工程
，具体涉及一种酸性低放废液的处理方法及系统、以及包含该酸性低放废液处理系统的后处理厂系统。
技术介绍
在核燃料后处理厂中，蒸发系统蒸发处理后产生的低放冷凝液(低放射性废液)存在酸度较高等问题，达不到直接排放标准，需要进一步进行处理。而根据处理要求：低放冷凝液净化后的废液的放射性水平β/γ≤40Bq/L，α≤4Bq/L；废液pH值需在6-7之间，浓缩液返回上游系统的量需≤10％；并且，由于低放冷凝液通常采取高架排放的形式，废液中含盐量需≤10mg/L，同时，要求二次废物产生量要尽可能的少。由此可见，低放冷凝液的处理不仅要满足排放要求，还要满足不对上游的蒸发系统产生影响和满足废物的减量化的要求。目前，常规的低放废液处理技术主要包括蒸发浓缩、吸附、中和、离子交换等方法，但是，这些方法至少存在以下不足：后处理厂的低放废液已经过蒸发系统2-3次蒸发，再次进行蒸发所能获得的净化效果有限，难以满足排放要求；吸附技术只能够去除废液中的特定核素，并且不能改变废液的pH；中和方式进一步处理后的废液中含盐量可达10g/L，无法满足高架排放的要求；离子交换技术是目前中试厂采用较多的处理低放冷凝液的方法，但是由于低放废液中的氢离子浓度较高，其与核素离子存在竞争关系，会抑制阳离子树脂上可交换离子的解离，导致阳离子树脂的交换能力大幅下降，造成离子交换床很快就穿透，产生大量的放射性废树脂，会增加后续废物处理的难度。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种酸性低放废液的处理方法及系统、以及包含该酸性低放废液处理系统的后处理厂系统，能够有效去除酸性低放废液中的放射性核素和分离出硝酸，得到含盐量低的净化液，可满足排放要求，避免对环境造成污染，还可以减少适合核燃料后处理厂对新鲜硝酸的使用量，降低成本。根据本专利技术的一个方面，提供一种酸性低放废液的处理方法，其技术方案如下：一种酸性低放废液的处理方法，包括：将酸性低放废液进行多级酸分离处理，分离出浓液硝酸，得到淡废液；再将所述淡废液进行多级精处理，分离出核素(如铯、锶等)，得到净化液。优选的是，所述多级酸分离处理包括以下步骤：先将酸性低放废液通入到电渗析膜堆中进行一级酸分离处理，得到所述浓液硝酸和第一淡水；再将所述第一淡水通入到连续电除盐膜堆进行二级酸分离处理，得到所述淡废液和含酸第一浓水；同时，将所述含酸第一浓水返回到所述电渗析膜堆进行一级酸分离处理循环。优选的是，所述第一淡水的pH为2-2.5，所述淡废液的pH为4-5。优选的是，所述处理方法还包括：在对酸性低放废液进行多级酸处理之前，先将所述酸性低放废液进行冷却，冷却至温度为20-25℃。优选的是，所述多级精处理包括以下步骤：先将所述淡废液通入到反渗透膜组件中进行反渗透处理，得到第二淡水和含所述核素的第二浓水；再将所述第二淡水通入到精处理膜堆中进行膜分离处理，得到所述净化液和第三浓水；同时，将所述第二浓水输送至连续电除盐膜堆再次进行二级酸处理，将所述第三浓水返回到反渗透膜组件进行反渗透处理循环。优选的是，所述处理方法还包括：在进行反渗透处理之前，对淡废液进行过滤，以除去淡废液中的大颗粒物质。优选的是，所述处理方法还包括：对所述净化液进行中和处理；所述中和处理采用浓度为20％的氢氧化钠溶液，中和后的净化液的pH为6-7。本专利技术的酸性低放废液的处理方法，能够有效去除酸性低放废液中的放射性核素和分离出硝酸，得到含盐量低(≤10mg/L)、酸性弱、核素含量满足排放要求的净化液，同时，产生的二次废物量少，可便于后续二次固体废物的处理，有效缓解后续处理的压力和难度。根据本专利技术的另一个方面，提供一种酸性低放废液的处理系统，其技术方案如下：一种酸性低放废液的处理系统，包括酸处理装置、精处理装置，所述酸处理装置，用于对酸性低放废液进行多级酸分离处理，分离出浓液硝酸，得到淡废液；所述精处理装置，与所述酸处理装置相连，用于接收所述酸处理装置处理后得到的淡废液，分离所述淡废液中的核素，得到净化液。优选的是，所述酸处理装置包括一级酸分离单元和二级酸分离单元，所述一级酸分离单元包括电渗析膜堆，所述电渗析膜堆用于对所述酸性低放废液进行一级酸分离处理，得到第一淡水；所述二级酸分离单元包括连续电除盐膜堆，所述连续电除盐膜堆与所述电渗析膜堆相连，用于对电渗析膜堆处理后得到的所述第一淡水进行二级酸分离处理，得到淡废液和含酸第一浓水，所述含酸第一浓水返回至所述电渗析膜堆再次进行一级酸分离处理。优选的是，所述一级酸分离单元还包括一级酸分淡水箱和一级酸分浓水箱，电渗析膜堆包括有淡水室和浓水室，所述一级酸分淡水箱和所述一级酸分浓水箱均通入所述酸性低放废液，一级酸分淡水箱的出口与所述电渗析膜堆的淡水室的入口相连，一级酸分浓水箱与所述电渗析膜堆的浓水室的入口相连；所述二级酸分离单元还包括二级酸分淡水箱和二级酸分浓水箱，所述连续电除盐膜堆包括有淡水室和浓水室，所述二级酸分淡水箱的入口和所述二级酸分浓水箱的入口均与所述电渗析膜堆的淡水室的出口相连，以通入所述含酸第一淡水，二级酸分淡水箱的出口与所述连续电除盐膜堆的淡水室的入口相连，二级酸分浓水箱的出口与所述电渗析膜堆的浓水室的入口相连，所述连续电除盐膜堆的浓水室的出口与所述一级酸分淡水箱相连，用于将所述含酸第一浓水返回到一级酸分淡水箱后与所述酸性低放废液一同通入到所述电渗析膜堆的淡水室。优选的是，所述处理系统还包括接收槽，所述接收槽，用于收集所述酸性低放废液，接收槽设有冷却器，所述冷却器用于对接收槽内的酸性低放废液进行冷却，接收槽的出口分别与所述一级酸分淡水箱和所述一级酸分浓水箱相连，以通入冷却后的酸性低放废液。优选的是，所述精处理装置包括反渗透膜组件和精处理膜堆，所述反渗透膜组件包括有给水口、浓水出口、以及淡水出口，所述精处理膜堆包括有淡水室和浓水室，所述反渗透膜组件的给水口与所述连续电除盐膜堆的淡水室的出口相连，用于通入所述淡废液并对其进行反渗透处理，得到第二淡水和含所述核素的第二浓水，且反渗透膜组件的浓水出口与所述酸处理装置相连，以将所述第二浓水返回至酸处理装置再次进行酸处理；所述精处理膜堆的淡水室与所述反渗透膜组件的淡水出口相连，用于通入所述第二淡水并对其进行膜分离，得到所述净化液和第三浓水，且精处理膜堆的浓水室与反渗透膜组件的给水口相连，以将所述第三浓水返回至所述反渗透膜组件再次进行反渗透处理。优选的是，所述精处理装置还包括反渗透给水箱，所述反渗透给水箱的入口与所述连续电除盐膜堆的淡水室的出口相连，反渗透给水箱的出口与所述反渗透膜组件的给水口相连，用于储存所述淡废液，且反渗透给水箱设有保安过滤器，用于去除淡废液中的大颗粒物质。优选的是，所述处理系统还包括产水箱、废水排放槽，所述产水箱的入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种酸性低放废液的处理方法，包括：/n将酸性低放废液进行多级酸分离处理，分离出浓液硝酸，得到淡废液；/n再将所述淡废液进行多级精处理，分离出核素，得到净化液。/n

【技术特征摘要】
1.一种酸性低放废液的处理方法，包括：
将酸性低放废液进行多级酸分离处理，分离出浓液硝酸，得到淡废液；
再将所述淡废液进行多级精处理，分离出核素，得到净化液。


2.根据权利要求1所述的酸性低放废液的处理方法，其特征在于，所述多级酸分离处理包括以下步骤：
先将酸性低放废液通入到电渗析膜堆中进行一级酸分离处理，得到所述浓液硝酸和第一淡水；
再将所述第一淡水通入到连续电除盐膜堆进行二级酸分离处理，得到所述淡废液和含酸第一浓水；
同时，将所述含酸第一浓水返回到所述电渗析膜堆进行一级酸分离处理循环。


3.根据权利要求2所述的酸性低放废液的处理方法，其特征在于，所述第一淡水的pH为2-2.5，所述淡废液的pH为4-5。


4.根据权利要求1所述的酸性低放废液的处理方法，其特征在于，还包括：
在对酸性低放废液进行多级酸处理之前，先将所述酸性低放废液进行冷却，冷却至温度为20-25℃。


5.根据权利要求2所述的酸性低放废液的处理方法，其特征在于，所述多级精处理包括以下步骤：
先将所述淡废液通入到反渗透膜组件中进行反渗透处理，得到第二淡水和含所述核素的第二浓水；
再将所述第二淡水通入到精处理膜堆中进行膜分离处理，得到所述净化液和第三浓水；
同时，将所述第二浓水输送至连续电除盐膜堆再次进行二级酸处理，将所述第三浓水返回到反渗透膜组件进行反渗透处理循环。


6.根据权利要求5所述的酸性低放废液的处理方法，其特征在于，还包括：
在进行反渗透处理之前，对淡废液进行过滤，以除去淡废液中的大颗粒物质。


7.根据权利要求1所述的酸性低放废液的处理方法，其特征在于，还包括：对所述净化液进行中和处理，
所述中和处理采用浓度为20％的氢氧化钠溶液，中和后的净化液的pH为6-7。


8.一种酸性低放废液的处理系统，其特征在于，包括酸处理装置、精处理装置，
所述酸处理装置，用于对酸性低放废液进行多级酸分离处理，分离出浓液硝酸，得到淡废液；
所述精处理装置，与所述酸处理装置相连，用于接收所述酸处理装置处理后得到的淡废液，分离所述淡废液中的核素，得到净化液。


9.根据权利要求8所述的酸性低放废液的处理系统，其特征在于，所述酸处理装置包括一级酸分离单元和二级酸分离单元，
所述一级酸分离单元包括电渗析膜堆(4)，所述电渗析膜堆用于对所述酸性低放废液进行一级酸分离处理，得到第一淡水；
所述二级酸分离单元包括连续电除盐膜堆(7)，所述连续电除盐膜堆与所述电渗析膜堆相连，用于对电渗析膜堆(4)处理后得到的所述第一淡水进行二级酸分离处理，得到淡废液和含酸第一浓水，所述含酸第一浓水返回至所述电渗析膜堆再次进行一级酸分离处理。


10.根据权利要求9所述的酸性低放废液的处理系统，其特征在于，所述一级酸分离单元还包括一级酸分淡水箱(2)和一级酸分浓水箱(3)，电渗析膜堆(4)包括有淡水室和浓水室，
所述一级酸分淡水箱和所述一级酸分浓水箱均通入所述酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：武毓勇，马敬，陈思璠，徐琰，李鑫，刘昱祺，李小萌，刘江海，
申请(专利权)人：中国核电工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11