[发明专利]基于三维电催化导电膜蒸馏的放射性废水处置系统

说明书

本发明公开了基于三维电催化导电膜蒸馏的放射性废水处置系统，包括管路依次连接的用于放置放射性废液的废液贮存池、用于将废液中的放射性元素与化学沉淀剂进行沉淀反应的沉淀池、用于对沉淀池预处理后的废液进行加热处理的膜蒸馏加热池、用于将废液中放射性元素絮凝沉淀排出及拦截金属离子和放射性物质的三维电催化导电膜蒸馏反应池、用于存储渗透液的清水池；还包括为沉淀池提供酸性条件的pH调节池。本发明利用化学沉淀法预处理放射性废水，再经过三维电催化导电膜蒸馏反应池进一步氧化、絮凝沉淀、拦截去除废液中的放射性元素和金属离子，出水水质高度纯化，实现放射性废水的高效减量化与无害化处置，具有切实可行的实用价值和广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及放射性废水处理领域，尤其涉及基于三维电催化导电膜蒸馏的放射性废水处置系统。

背景技术

放射性废水是指核电厂、核燃料前处理和乏燃料后处理以及放射性同位素应用过程中排出的各种废水，不同废水所含放射性核素的种类和浓度、酸度、其它化学组分等差异很大。放射性废水进入环境后造成水和土壤污染并可能通过多种途径进入人体，对环境和人类造成危害。

目前，对核电站产生的放射性废水进行处理的方法主要包括化学沉淀法、离子交换法、蒸发浓缩法、膜分离法、吸附法等。

化学沉淀法主要是将放射性元素转化为氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐等不溶性沉淀并转移浓集到淤泥中，其适用于对净化要求不高的低放废水。然而，该方法在处理过程中对废水的pH值要求较高，处理效果受废水中所含杂质的影响显著，处理后所产生的放射性淤泥质量较大(通常为原水量1～5％)，在后续脱水减量中易造成二次污染。此外，在采用水泥对形成的放射性淤泥进行固定化时，放射性淤泥易对水泥的力学性能造成破坏，从而降低固定化效果并易形成二次污染。

离子交换法是将废水中呈离子状态存在的放射性元素交换至离子交换剂的聚合物网架进行富集浓缩，其虽去除率较高，然而操作相对复杂，运行费用高，此外在处理高含盐废水时需要出现频繁再生离子交换剂，目前对处理后形成的放射性离子交换剂的处理也存在一定困难。

蒸发浓缩法是通过加热使水分蒸发冷凝，从而与难挥发的放射性元素分离，其去污系数和浓缩系数虽高，但能耗大，运行成本高。

膜分离法是借助选择透过性薄膜，以压力差、温度差或电位差等为动力，对放射性元素实现分离浓缩，其虽净化效果好，但也存在建设和运行成本较高，目前尚未实现大规模的工业化应用。

吸附法是利用吸附剂将放射性元素转移至固相进行富集浓缩，常用的吸附剂包括活性炭、沸石、蒙脱石等，然而这些吸附剂受废水的pH值影响较大，吸附效果不稳定，并且对所形成的放射性吸附剂进行固定化处理时的固化效果不佳，放射性元素易释放而形成二次污染。