[发明专利]一种放射性废树脂芬顿氧化废液的高效吸附处理方法

说明书

本发明属于放射性废物处理技术领域，涉及一种放射性废树脂芬顿氧化废液的高效吸附处理方法。所述的方法包括如下步骤：(1)放射性废树脂芬顿氧化废液经过滤去除其中残渣和不溶物后进行分子筛吸附，(2)分子筛吸附后的废液进行核素活度浓度测量，若测量值低于设定值，则对废液直接排放；若测量值高于等于设定值，则将废液重新返回分子筛进行吸附。利用本发明的放射性废树脂芬顿氧化废液的高效吸附处理方法，能够在基本不改变原废液特性的情况下，实现对废液中关键特性核素Co‑60、Cs‑137、Sr‑90的深度净化处理，经处理的废液可满足直接排放要求(核素总活度浓度<500Bq/L)。

技术领域

本发明属于放射性废物处理技术领域，涉及一种放射性废树脂芬顿氧化废液的高效吸附处理方法。

背景技术

含有机质放射性废树脂的无机化减容处理是目前国内外放射性废物管理的难点之一，涉及的领域和范围包括：

(1)核JG单位目前暂存废树脂的安全处理；

(2)核电厂和JG单位已有树脂水泥固化处理系统的升级；

(3)未来核设施退役将产生废树脂的安全处理。

目前核军工单位产生的废树脂多处于暂存状态，核电厂产生的废树脂多采用传统水泥固化进行处理。水泥固化具有工艺简单、技术成熟、处理成本低的优点，但用于有机质颗粒状废树脂的处理时，存在废物增容和固化体长期稳定性的技术瓶颈。

芬顿氧化是一种放射性废树脂的无机化减容处理技术，该技术包括两段法工艺，即：(1)树脂氧化降解；(2)氧化产生废液的处理。废树脂芬顿氧化国外已有实际应用，国内目前已初步掌握了放射性废树脂的关键氧化工艺参数，不同类型核级树脂的氧化分解率可达99％及以上，氧化废液的COD可低于100mg/L。因此，目前废树脂芬顿氧化技术在国内工程化研究的关键在于氧化废液的处理。

废树脂氧化废液的处理思路有两种，一是采用传统的水泥固化进行处理；二是采用先进的深度净化方法处理。前者的优点是工艺成熟，处理成本低，水泥固化进行稳定化处理可直接满足最终处置要求，但不足之处是固化前，需要使用大量的化学试剂对氧化废液进行调制，调制废液经低温，较长时间蒸发浓缩后再进行水泥固化。深度净化是针对不同废液的特性，将放射性核素与废液分离，将核素吸附到少量的固体介质中或还原为稳定态，该方法可弥补传统直接水泥固化的上述不足。

放射性废液深度净化的技术路线有两条：一是采用先进膜处理工艺，该方法的不足之处是膜的高选择性与废液的特性密切相关，膜处理前需要过滤、离子交换、微滤甚至超滤等预处理，工艺环节多，二次废物量大；二是离子交换与吸附，该方法需要选择使用高吸附性的吸附剂，尤其需选择无机离子交换剂，分子筛具有较好的物理化学结构稳定性，通过合适的硅铝比例调整后的分子筛对金属离子表现出高效的离子选择吸附性。日本福岛事故后，大量采用了分子筛对事故放射性废水中Cs-17和Sr-90进行吸附分离。

截至目前，对于放射性废树脂处理，国际上通用的方法是放射性废树脂氧化废液经蒸发浓缩后进行水泥固化处理。已见报道的树脂芬顿氧化+废液水泥固化工艺的废物减容比约为1.5-3，即三桶废树脂最终产生1桶或2桶水泥固化体。

发明内容

本发明的目的是提供一种放射性废树脂芬顿氧化废液的高效吸附处理方法，以能够在基本不改变原废液特性的情况下，实现对废液中关键特性核素Co-60、Cs-137、Sr-90的深度净化处理。

为实现此目的，在基础的实施方案中，本发明提供一种放射性废树脂芬顿氧化废液的高效吸附处理方法，所述的方法包括如下步骤：

(1)放射性废树脂芬顿氧化废液经过滤去除其中残渣和不溶物后(消除或减少不溶物对分子筛孔道离子选择性吸附的影响，氧化废液中不溶物的比例约为0.22g/L)进行分子筛吸附，