[发明专利]一种放射性有机废物的减容处理方法

说明书

本发明提供一种放射性有机废物的减容处理方法，包括：步骤1：对放射性有机废物进行前处理，获得混合均匀的反应物料；步骤2：将反应物料在反应器内将物料中的有机物彻底氧化，反应后的溶液进入步骤3，析出的含放射性核素的无机盐单独收集进入步骤6；步骤3：通过三相分离器将反应后的溶液分离成固、液、气三相；步骤4：去除液相中的悬浮状胶体态的放射性核素和离子态放射性核素；步骤5：针对气相检测放射性和可燃性；步骤6：固相残渣经过固化，形成固化体，贮存或外运填埋。本发明解决了放射性有机废液及可燃放射性有机固废的最终处置减容难，二次废物产量大等问题，针对不同种类放射性有机废物的总减容比约为20‑50，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及放射性废物处理领域，具体而言，尤其涉及一种放射性有机废物的减容处理方法。

背景技术

核电站为人类提供优质能源的同时，产生的核废物也为人类的生存环境带来了很大的考验。由于目前核废物的最终处置多数为封闭填埋，直至核素自身衰减到无害程度解除封闭，而这个过程多数需要几十年甚至更长，而随着核电站的逐渐增多，核废物的量也在逐年增加，而核电废物最终填埋场地很有限，且不宜增设，因此核电放射性废物减容问题迫在眉睫。加之，《核动力厂放射性废物最小化》(征求意见稿)明确提出滨海核电厂的单机组放射性固体废物预期年产量目标值为50m³，使得有效的放射性废物减容措施需求迫切。

放射性废物减容中的一个难点是放射性有机废物处理。在核电站生产过程中运行、维护、维修等常会产生一些放射性有机废液，如废润滑油、废乏燃料萃取剂、放射性醇类废液等。这些废液成分复杂、易燃、易爆、易挥发，因此对处理方式要求较高。常用的水泥固化对于放射性有机废液的处置增容比过大，达到8～10，且核素浸出严重。有研究采用热解焚烧法处理放射性有机废液，但是该方法预处理复杂，且尾气中产生大量二噁英等有害气体，二次污染严重。用高整体容器存放放射性有机废液也只是一种暂存的方式，并未对放射性废物进行合理减容。因此在役的较多核电站产生的放射性有机废液都只是暂存于厂内，亟待处理。放射性固废中也有一定比例是有机物，如放射性废树脂、放射性废塑料、PVA材质放射性防护用品。这部分放射性固废可以采用常规的水泥固化，但是增容比大。焚烧技术对于放射性有机固废减容效果较好，但焚烧技术腐蚀严重，加之产生酸性及放射性尾气，后处理工序复杂，与目前我国环保政策不太符合，且群众接受度较低，因而应用较少。

超临界水氧化技术(SCWO)恰是由于处理工业危险有机废物和废水的能力突出，在过去的几十年里受到了极大的关注，被认为是处理有机废液最有前途的方法。若将超临界水氧化技术用于放射性有机废物处理，有机成分则转化成无害的气体和少量盐，将多数放射性核素转移到析出的无机盐中，从而实现极大减容，前景可观。近年来，美国、日本、德国等企业不断有人进行相关研究和应用，我国也逐渐开始相关探索，但目前公开的工艺及装置多数为间歇性的釜式反应形式，少数报道的连续超临界水氧化工艺，作用对象也只是有机废液，未考虑放射性有机固废。多数工艺也未涉及尾气、析出的无机盐及流出水中溶解的放射性核素的进一步处理和最终处置，且缺乏放射性的在线监控和放射性物质积累危害的防护设计等。

发明内容

为解决放射性有机废液及可燃放射性有机固废的最终处置减容难，二次废物产量大等问题，而提供一种以超临界水氧化为核心技术的针对放射性有机废物的闭环的无害化及减容的综合处理方法。本发明主要将超临界水氧化对盐的富集能力进一步引入到放射性有机废物处理中，实现放射性废物的极大减容。

本发明采用的技术手段如下：

一种放射性有机废物的减容处理方法，包括如下步骤：

步骤1：对放射性有机废物进行前处理，获得混合均匀的反应物料；

步骤2：将反应物料在反应器内超临界状态下通过超临界水氧化反应将物料中的有机物彻底氧化，反应后的溶液进入步骤3，析出的含放射性核素的无机盐单独收集进入步骤6；超临界水氧化反应的热值需求为4.5～5MJ/L；