[发明专利]一种核电站含硼水中溶硅的去除系统和方法

权利要求书

1.一种核电站含硼水中溶硅的去除系统，包括核电站硼酸储存箱(1)、透析液缓冲罐(2)、一级进水缓冲罐(3)、一级纳滤、二级进水缓冲罐(6)和二级纳滤(7)，其特征在于：核电站硼酸储存箱(1)内的含硼水输送至一级进水缓冲罐(3)；一级进水缓冲罐(3)有两个输出口，一个输出口连接二级进水缓冲罐(6)，另一个输出口连接一级纳滤，一级纳滤对液体进行透析，透析时硼酸穿过纳滤膜，而溶硅被纳滤膜截留，透析后的透析液输送至透析液缓冲罐(2)，浓缩液回流至一级进水缓冲罐(3)；二级进水缓冲罐(6)有两个输出口，一个输出口连接核电站放射性废物回收系统，另一个输出口连接二级纳滤(7)，二级纳滤(7)对液体进行透析，透析时硼酸穿过纳滤膜，而溶硅被纳滤膜截留，透析后的透析液输送至透析液缓冲罐(2)，浓缩液回流至二级进水缓冲罐(6)；透析液缓冲罐(2)的输出口连接核电站硼酸储存箱(1)。

2.根据权利要求1所述的一种核电站含硼水中溶硅的去除系统，其特征在于：一级进水缓冲罐(3)与一级纳滤之间设有一级纳滤泵(8)；二级进水缓冲罐(6)与二级纳滤(7)之间设有二级纳滤泵(9)；透析液缓冲罐(2)与核电站硼酸储存箱(1)之间设有透析泵(10)。

3.根据权利要求2所述的一种核电站含硼水中溶硅的去除系统，其特征在于：所述一级纳滤包括前后串联的一级纳滤A(4)和一级纳滤B(5)。

4.根据权利要求1所述的一种核电站含硼水中溶硅的去除系统，其特征在于：所述一级纳滤和/或二级纳滤(7)采用的纳滤膜的孔径为3-5nm。

5.一种核电站含硼水中溶硅的去除方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1

核电站硼酸储存箱(1)来水V1体积排入一级进水缓冲罐(3)，然后经一级纳滤泵(8)升压后分别通过串联的两列一级纳滤A(4)和一级纳滤B(5)进行透析，透析液流至透析液缓冲罐(2)，浓缩液回流至一级进水缓冲罐(3)；调节一级进水缓冲罐(3)进水流量与透析流量相等，确保一级进水缓冲罐(3)维持在固定液位H1；当累积处理量达V1体积时停止进水，包括一级纳滤泵(8)、一级纳滤A(4)和一级纳滤B(5)在内的一级纳滤系统继续运行至一级进水缓冲罐(3)液位降至H2时，一级纳滤泵(8)停止运行，最终一级进水缓冲罐(3)剩余溶液V2体积；

步骤2

一级进水缓冲罐(3)中剩余的V2体积溶液，自动加核电站硼酸储存箱(1)中溶液V3体积，共同排至二级进水缓冲罐(6)，即一级纳滤最后剩余的含高浓度溶硅的含硼水加入一定比例的源水稀释后进入二级纳滤系统处理；当二级进水缓冲罐(6)液位高度达高度H3时，二级纳滤泵(9)启动使二级纳滤(7)开始透析，透析液流至透析液缓冲罐(2)，浓缩液回流至二级进水缓冲罐(6)；

步骤3

当包括二级纳滤泵(9)和二级纳滤(7)在内的二级纳滤系统累积处理量达(V2+V3)体积且二级进水缓冲罐(6)浓缩至H4液位时，对二级进水缓冲罐(6)内剩余的含高浓度溶硅的含硼水加入一定比例的除盐水稀释，之后继续通过二级纳滤(7)进行透析，透析液排入透析缓冲罐2进而回收至核电站硼酸储存箱(1)，浓缩液排回二级透析缓冲罐6继续透析，即通过反复透析的方式提高硼酸回收率；

步骤4

二级纳滤系统持续运行至二级进水缓冲罐(6)浓缩至液位H5高度时，二级纳滤泵停止运行，二级进水缓冲罐(6)剩余的浓缩液作为放射性液体废物由核电站放射性废物回收系统处理；

对透析液缓冲罐(2)设定高液位H6和低液位H7，当透析液缓冲罐(2)内液位高度处于H7和H6之间时，核电站含硼水中溶硅的去除系统持续运行；当透析液缓冲罐(2)液位达高液位H6时，通过透析泵(10)自动开始往核电站硼酸储存箱(1)输水，当透析液缓冲罐(2)液位为低液位H7时，透析泵(10)停止输水；系统至此完成一批次含硼水的处理过程；

步骤5

完成一批次的系统运行后，系统进入清洗模式，自动加核电站硼酸储存箱(1)中溶液清洗1次膜系统，清洗水回流至核电站硼酸储存箱(1)，然后进入下一批次水处理过程，从而完成了核电站冷却剂中溶硅的去除。

6.根据权利要求5所述的一种核电站含硼水中溶硅的去除方法，其特征在于：

步骤1中，V1＝10m³，H1＝0.9m，H2＝0.3m，V2＝100L；

步骤2中，V3＝150L，H3＝0.2m；

步骤3中，H4＝0.4m；

步骤4中，H5＝0.15m，H6＝0.2m，H7＝0.1m。