[发明专利]一种浓缩放射性废水的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及到一种污水处理技术，特殊涉及到核工业放射性废水的浓缩方法；另外，本发明还涉及到一种使用该方法对放射性废水进行处理的系统。

背景技术

放射性废水处理的主要目标是尽可能降低放射性废物的量。无论采取哪种处理方法，实质上是将放射性核素浓缩富集到极小体积的液体介质或者固体介质，并使绝大部分液体满足相关要求后解控。浓缩富集了放射性核素的液体介质如膜工艺的浓水，蒸发工艺的蒸残液。固体介质如离子交换树脂。这些物质最终成为放射性废物，进行长期地质储存。放射性废水处理的一个重要原则是在合理的条件下，使浓缩富集了放射性核素的液体介质或者固体介质尽可能小量化。

其中，放射性废水浓缩处理技术的传统工艺是：蒸发＋离子交换。即放射性废水经过两级蒸发处理后，冷凝液进入离子交换树脂床进行精处理，满足环境排放要求；浓缩富集了大量核素的蒸残液，经固定化处理后，进行长期地质储存；浓缩富集了大量核素的离子交换树脂，经固定化处理后，进行长期地质储存。传统工艺的优点在于：技术成熟，去污能力强。缺点在于：能耗高；放射性废树脂量大；设备庞大，投资高，操作条件差，腐蚀结垢等问题严重。

膜技术的兴起为放射性废水处理提供了新的选择。超滤技术难以去除溶解性的核素离子，但是可以去除水中存在的细微悬浮物、胶体物质、以及部分大分子有机物，由此去除被胶体或颗粒物夹带、或者与大分子有机物形成络合物的核素离子。反渗透、纳滤技术可以去除离子态的核素离子，但是对进水水质有较高的要求。通常情况下，需根据放射性废水的水质特征，设计具有针对性的膜集成系统。

发明内容

为解决现有技术的上述问题，本发明的首要目的在于提供一种简单而高效的浓缩放射性废水的方法，次要目的在于提供一种使用该方法对放射性废水进行浓缩的系统。

为实现上述目的，本发明一种浓缩放射性废水的方法包括如下步骤：

步骤一：将放射性废水导入反渗透浓缩单元进行初步的反渗透浓缩，截留了放射性元素的浓缩液导入浓缩槽，渗透出的净水满足环境排放要求后排放；

步骤二：将所述浓缩槽内的浓缩液导入膜蒸馏单元进行进一步的膜蒸馏浓缩，经膜过滤出的蒸汽经冷凝后输回到所述反渗透浓缩单元再次进行反渗透浓缩，未蒸馏掉的残留液输回到所述浓缩槽；

步骤三：实时测量浓缩槽内的电导率，当该电导率高于设定的电导阈值时，停止将步骤一中所述反渗透浓缩单元所产生的浓缩液导入所述浓缩槽，并停止所述膜蒸馏单元的膜蒸馏浓缩，将所述浓缩槽内的浓缩液导出做后续固化处理。

进一步，所述反渗透浓缩单元采用压力驱动的膜系统；所述膜蒸馏浓缩单元采用温度差驱动的膜系统，即将所述浓缩槽内的液体加热并保持设定温度，导入疏水性膜组件，保持膜两侧的温度差，热侧蒸汽压高于冷侧，蒸汽穿过膜后冷凝导出。

进一步，实时监测所述浓缩槽内的液位，浓缩槽内液体高于设定的最高工作液位时，暂停将所述反渗透浓缩单元浓缩的浓缩液输入所述浓缩槽内直至浓缩槽内液体降至设定的最低工作液位；当所述浓缩槽内液体低于所述最低工作液位时，暂停所述膜蒸馏浓缩单元，直至所述浓缩槽内的液位升至最高工作液位。

进一步，所述放射性废水导入所述反渗透浓缩单元之前，采用微滤、超滤或者砂滤等技术去除悬浮物、胶体等杂质。

进一步，所述反渗透浓缩单元前设置有原料槽，待浓缩所述放射性废水先导入所述原料槽内，然后通过输送泵输入所述反渗透浓缩单元进行浓缩。

进一步，所述反渗透浓缩单元至少包括两级反渗透系统；第一级反渗透系统所截留的液体含盐量控制在不低于5g/L，导入所述浓缩槽内；其他各级反渗透系统所截留的液体输送回所述原料槽。

进一步，所述浓缩槽内液体温度控制在50度以上，所述膜蒸馏单元由一根膜组件组成，或由若干根膜组件并联组成，每根膜组件循环流量不低于4m³/h。

进一步，所述浓缩槽内放射性总活度水平不超过10E＋9Bq/L。

进一步，在开始浓缩放射性废水之前和之后，对所述反渗透浓缩单元和所述膜蒸馏浓缩单元用非放射性水或步骤一所产生的净水进行在线冲洗，冲洗时工作参数不变。

一种浓缩放射性废水的系统包括：

对待浓缩放射性废水进行反渗透浓缩的反渗透浓缩单元；

与所述反渗透浓缩单元连接，并用于接收并容置所述反渗透浓缩单元所产生的浓缩液的浓缩槽；

与所述浓缩槽连接，并对浓缩槽内浓缩液进行膜蒸馏浓缩的膜蒸馏浓缩单元；