核电厂废液处理系统离子交换处理工艺研究

针对CAP1000系列核电厂废液处理系统(WLS)离子交换工艺树脂选型和运行参数设计开展非放射性环境下树脂运行寿命模拟试验研究。本文从树脂内部结构(交联度/粒径)角度进行选型试验,对运行流速、温度、装填层高等工艺参数造成的树脂工作交换容量差异性进行研究,并从整球率、好球率、压碎强度、体积全交换容量、含水量、TOC释放水平等指标评判辐照对树脂物化稳定性的影响。试验结果显示,高交联度均粒树脂在不同运行工况下表现出交换容量和使用寿命的优异性,工艺设计上优选其进行后续放射性验证试验以实现废物最小化。     

CAP系列核电厂废液处理系统树脂选型研究

针对中国先进压水堆(CAP)系列三代核电厂新型核级树脂的选型设计,选用2种不同交联度(16%与8%)的凝胶型阳离子交换树脂,通过动态模拟试验评估产品性能指标差异可能造成树脂运行方面的影响。结果表明:交联度较高(如16%)的均粒树脂在去污能力、运行寿命、运行压差及经济性等方面更具优势,故CAP系列放射性废液处理系统离子交换工艺设计推荐采用高交联度的树脂。     

核电厂一回路水离子交换处理技术研究

核电厂一回路水的净化广泛采用离子交换技术。针对核电厂离子交换树脂应用中两个需迫切关注的指标(工作交换容量与去污因子)开展实验研究。首先选取核电厂一回路冷却剂中的典型离子Cs+、Co2+、Sr2+、Ca2+、Li+等配制模拟水样;然后针对不同型号的凝胶型树脂(IX-1,IX-2,IX-3)、不同离子浓度的进水进行动态穿透实验。结果表明:(1)在进水离子质量浓度为10-6级别时,树脂的工作交换容量可利用至全体积交换容量的80%以上,且进水中离子浓度越高,可利用的工作交换容量比例也越大。(2)不同的交联度对树脂的工作交换容量存在较明显的影响。(3)相较于单台树脂床,串联床的去污因子增加显著。     

核电厂离子交换树脂净化能力模拟实验研究

实验选取核电厂废液中典型裂变产物和腐蚀产物离子(Cs+、Sr2+、Co2+)配制水样,针对不同类型树脂、不同树脂层高以及不同床体积流速进行动态交换吸附实验,重点比较了不同条件下核级树脂净化能力(去污因子)的变化。结果表明:树脂层高的增加对去污效果的影响显著,特别是高交联度的树脂,对Cs+、Sr2+、Co2+的去污因子可增加约200%以上;在一定范围内提高床体积流速对树脂的去污效果存在影响,高交联度的树脂流速提高后去污因子有明显上升趋势;在10BV/h(BV=进水流量/树脂装填量)流速下树脂交联度的高低对水样的去污效果影响不明显;在1mg/L水样浓度下,大孔型阳树脂的去污效果较凝胶型阳树脂好;同等条件下,氢/氢氧型混合树脂处理离子态杂质的去污效果较单独的氢型阳树脂好。     

核电厂模拟废液化学絮凝处理技术研究

针对核电厂废液中腐蚀产物的去除提出一种化学絮凝强化处理工艺。通过对配制胶体水样的定性定量分析，表明胶体形态可较好地模拟核电厂腐蚀产物源项。根据胶体的粒径分布（200～300 nm）和含量特性（受pH值影响）进行絮凝剂（高分子聚合物与无机金属盐）选型和复配试验，结果表明：投加高分子聚合物B或高分子聚合物B+无机盐Y后，对模拟废液絮凝净化效果较好（出水均达到工艺要求：去污因子DF＞50），但综合考虑胶体去除效率（絮凝反应时间），后续工程设计优先推荐絮凝剂B。     

核电厂常规岛废液中联氨处理技术研究

核电厂常规岛液态流出物中联氨的排放问题越来越受到重视,为实现有效降低核电厂常规岛废液收集和排放罐中联氨排放量,本文通过模拟某核电机组常规岛大修期间废液收集和排放罐内水质条件以及选用与废液收集和排放罐相同材质材料,开展联氨处理工艺研究和腐蚀风险评估研究。结果表明：（1）相对于臭氧和氧气,双氧水与联氨反应的吉布斯自由能最小,其与联氨反应自发进行的趋势最大,更适合作为联氨废液处理的氧化剂。（2）使用0.1～0.2 mg/kg硫酸铜和待处理联氨质量浓度2.13倍的双氧水,催化处理联氨溶液时,可以在1 h内将100 mg/kg联氨浓度降低到1 mg/kg以下,低于废液收集系统设备出口内部管控限值2.5 mg/kg。（3）常规岛废液收集和排放罐体关键材料在模拟联氨处理药剂溶液水质条件下,废液收集和排放罐体关键材料腐蚀风险可控,在不考虑防腐涂层的前提下,保守估算40年设计寿命内的总腐蚀深度为0.40 mm,远低于腐蚀裕量。     

核电厂放射性废树脂处理技术对比研究

废树脂是核电厂运行产生的主要放射性固体废物之一,如何妥善处理值得关注。本文在介绍了核电厂废树脂的来源、特性的基础上,简要阐述了废树脂稳定化处理的必要性。结合水泥固化技术、高整体容器技术、热态超压技术特点和应用情况,着重阐述了不同处理技术减容效果、安全性、易操作性和经济性等。综合分析表明:热态超压技术和高整体容器技术,作为新的处理技术,在长期发展过程中必将取代旧的水泥固化技术,今后应针对其存在的问题进一步改进。同时,现有放射性废树脂处理技术应进一步结合全生命周期理论开展相关分析,以期为我国放射性废物处理技术的发展提供借鉴和参考。     

放射性废离子交换树脂的处理技术

本文介绍了核电站放射性废离子交换树脂的产生情况及其处理方法。废树脂常用的处理方法包括:固化法(聚合物固化、水泥固化、沥青固化)、焚烧和湿氧化法、热压处理法、微生物转化处理法、高牢固性容器直接包装和洗脱处理等。文中对我国废树脂管理提出了意见和建议。     

放射性废离子交换树脂高温裂解处理技术研究

通过热重实验以及台架试验,进行了废阴/阳离子交换树脂的高温裂解处理技术研究。结果表明,通过电磁感应加热反应器中的金属球并辅助搅拌,可以实现树脂的高温裂解。相比于氮气和水蒸气,空气是更合适的反应气氛。在空气氛围下,当树脂处理量为1 kg/h时,设定空气流量2 m³/h,反应温度600 ℃～700 ℃,添加剂选择CuSO₄·5H₂O,阴/阳离子交换树脂经本裂解工艺处理,废物残留率分别为8%和12%左右,两种树脂最终的裂解残留率可以达到3%～5%左右,可以实现较为彻底的裂解反应。阴离子和阳离子交换树脂的裂解反应有明显的区别,其中阴离子交换树脂热敏性更高,裂解需要的温度和空气流量更低,但反应更剧烈,烟气量更大。     

核电厂废液处理系统净化塔分离模型及试验研究

分析净化塔试验装置对不易挥发性放射物质的分离水平,并在专门设计的净化塔试验装置上进行试验。结果显示:净化塔试验结果与理论分析计算结果一致,确认了理论分析所采用的计算方法和模型的合理性。运用该理论计算模型对核电厂废液处理系统(TEU)中的蒸发装置进行分析。分析结果表明:核电厂采用3块筛板及丝网除沫器的设置合理,可以实现核电厂的运行要求且安全裕度较高。     

核电厂含硼放射性废液的反渗透处理研究

文章考察了采用两级反渗透装置、对含硼放射性废水进行处理时,该装置运行过程中脱盐、除硼、核素去除性能等的变化情况。结果表明,反渗透装置在运行过程中,需调节操作压力,以防止膜通量的不断降低;反渗透装置不仅具有优良的脱盐及除硼性能,其中总脱盐率和总除硼率分别保持在99.5%和84.3%以上,同时对废水中放射陛核素~(137)Cs和~(90)Sr具有很好的截留效果。     

核电厂数字化报警系统处理技术研究

针对现有核电厂主控制室报警系统所存在的典型人因问题,从数字化报警系统的报警信号流分析入手,提出合理实施报警信号处理和报警显示处理相关技术,并给出报警抑制、报警动态优先级管理及报警显示和控制集成解决方案,以减少报警系统人因问题。     

秦山第三核电厂放射性废液处理系统性能改进

本文介绍了秦山第三核电厂(以下简称秦山三核)放射性废液处理系统的设计原理,并对系统在实际运行中出现的问题进行了分析;对实际变更改造中采取的改进措施进行了详实描述.在此基础上,提出了系统在初始设计中应该注意避免的几个问题,为新建核电站的系统设计和运行电站的变更改造提供了思路.     

三种不同设计核电厂放射性废液处理系统差异性分析

核电厂启动、停运和功率运行期间产生的放射性废液在排放到环境以前,必须进行处理,从而保证液态流出物不会对公众、环境造成不利影响。国内运行核电厂和在建核电厂在设计上都严格遵守相关法律、法规和标准对于液态流出物排放的要求。在满足上述原则的基础上,各个核电厂对于放射性废液处理系统的设计存在一定的差异。通过对CPR1000、WWER-1000和APl000等三种国内比较有代表性、应用比较广泛的压水堆核电厂废液处理系统进行深入研究,归纳和总结出它们在废液分类、收集方式,废液处理原则,采用的设施、设备和工艺流程等方面的相同点和差异性,从而说明了三种设计各自的优、缺点。结合年度放射性核素排放量、湿废物的产生量和对工作人员的辐照影响等因素进行综合评价,证明了AP1000在废液处理系统设计上的优势。     

废离子交换树脂的优化处理

核设施产生的废树脂的安全处理、整备和处置是热点问题。本文论述了废树脂的特殊性 ,解析了各种废树脂处理、整备技术 ,包括脱水干燥后装入高整体性容器、洗脱、热压、生物降解、焚烧、湿法氧化、沥青固化、聚合物固化、玻璃固化和水泥固化等。重点分析了废树脂水泥固化 ,讨论了树脂溶胀作用破坏固化体的机理 ,介绍了克服树脂溶胀作用的方法。强调指出必须重视水泥固化的配方 ,关键是必须满足处置要求。最后 ,对优化处理废树脂提出了建议     

核电厂放射性废液防堵塞液位检测系统研究

核电厂内放射性废液处理系统的吹气式液位测量仪表频繁堵塞,导致放射性废液液位失去监测,影响放射性废液处理效率。针对该问题,新增自动吹扫装置用于吹气式液位测量仪表引压管的预防性吹扫。依据吹气式液位仪表测量气路组成和堵塞周期,将自动吹扫装置的吹扫气路与测量气路重新组合,吹扫逻辑通过设置吹扫工作启动和停止的先后顺序和时间间隔,每次只吹扫一路测量气路,保证了吹扫工作中仪表的测量功能不受影响。模拟测试结果表明,自动吹扫装置解决了吹气式液位测量仪表管路频繁堵塞的问题,最终保证放射性废液液位监测功能连续可用。     

核电厂树脂净化系统技术分析

介绍了国内M310压水堆核电机组核辅助系统中的树脂净化系统的组成和功能,以及实际运行情况。从化学、工艺、运行和维修以及废物产生量等方面对树脂净化系统进行技术分析,对其中存在的问题提出相应的改进建议,为今后核电厂同类树脂系统的设计和技术改造提供参考。     

高效离子交换树脂

【美国《化学工程》1983年12月26日第51页报道】美国道化学公司已生产出一种粒度均匀的新离子交换树脂,即所谓道韦克斯单球树脂。该公司说,颗粒粒度均匀的树脂能提高混合床(阳离子和阴离子交换树脂的混合床)离子交换设备的有效离子交换容量。这种树脂在价格上可与普通型树脂竞争。离子交换树脂运转一个周期后必须进行     

离子交换法从核燃料后处理废液中提取锝

本文研究了用阳树脂柱和阴树脂柱的两步离子交换法,从1AW废液中分离、提取Tc。 1AW模拟料液在0.1mol.dm~(-3)HNO_3介质条件下,通过阳树脂柱;再将Tc淋出液部分通过阴树脂柱,用4mol,dm~(-3)HNO_3淋洗,达到了Tc与其它元素的分离,获得了纯Tc。