本發(fā)明涉及一種核電廠低放射性工藝廢水深度處理裝置及其處理方法，特別是核電廠工藝廢水的硼達(dá)標(biāo)排放處理。

背景技術(shù)：

核電廠低放射性工藝廢水的處理通常采用蒸發(fā)和離子交換的處理工藝。離子交換樹脂床的處理可以去除大部分的放射性離子，使廢水的放射性滿足環(huán)境排放要求，但往往廢水中的硼元素含量仍較高。硼是壓水堆核電廠中與放射性廢液一起排放的特征化學(xué)污染物，而且排放量較大，尤其是沒有硼回收系統(tǒng)的堆型中，硼的排放濃度更高。因此，有必要對核電廠工藝廢水進(jìn)行深度處理，以保證電廠放射性廢水排放系統(tǒng)中硼濃度滿足污水排放限值要求，保證電廠受納水體硼濃度滿足環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。

世界衛(wèi)生組織(who)建議硼健康準(zhǔn)則值為0.3mg/kg。我國尚沒有針對電廠廢水排放行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，因此水污染物排放應(yīng)執(zhí)行g(shù)b8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》，該標(biāo)準(zhǔn)沒有設(shè)置對硼含量限值，僅部分省份和地區(qū)根據(jù)gb8978細(xì)化了地方污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了排放廢液的硼濃度限值。上海市污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(db31/199-2009)將硼列為第二類污染物，廢液總排口處的硼濃度須小于5mg/l。遼寧省污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(db21/1627-2008)規(guī)定了在單位排放口，直接排入受納水體的廢水中硼最高允許濃度為2mg/l。

專利cn104867528a《一種核電站廢水的處理方法》中提到采用反滲透實(shí)現(xiàn)硼的去除或濃縮，反滲透對硼的截留效果并不佳，以其實(shí)施例介紹來看，淡水側(cè)硼含量仍有100ppm，遠(yuǎn)不能滿足環(huán)境水域的排放要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

核電廠低放射性工藝廢水的傳統(tǒng)處理工藝存在著一些問題，比如其中部分重金屬離子呈膠體態(tài)或部分膠體態(tài)，極易堵塞離子交換樹脂的現(xiàn)象，從而降低了離子交換樹脂使用效率和使用壽命；部分堆型無硼回收系統(tǒng)，而在工藝廢水處理時(shí)并沒有硼元素的處理環(huán)節(jié)，導(dǎo)致大量的硼元素排放至受納水體，對水體環(huán)境造成污染。因此，本發(fā)明提出了一種核電廠低放射性工藝廢水深度處理裝置及其處理方法，采用重金屬捕捉和絮凝處理工藝，有效去除呈膠體態(tài)和部分膠體態(tài)的放射性核素，以提高離子交換床對放射性核素陰陽離子的處理效率，最后采用兩級除硼樹脂有效去除水體中硼元素，使出水滿足環(huán)境排放要求。

本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下：

一種核電廠低放射性工藝廢水深度處理裝置，其特征在于：包括依次連通的初過濾裝置、重金屬捕捉劑加藥系統(tǒng)、特種絮凝劑加藥系統(tǒng)、深度過濾裝置、離子交換系統(tǒng)和除硼系統(tǒng)。

所述初過濾裝置內(nèi)的填料為石英砂、活性炭或沸石，或包含石英砂、活性炭和沸石的混合填料。

所述重金屬捕捉劑加藥系統(tǒng)包括重金屬捕捉劑加藥箱，帶有攪拌器的反應(yīng)池和提升泵；

所述重金屬捕捉劑加藥箱的出藥口通過計(jì)量泵ⅰ與所述帶有攪拌器的反應(yīng)池的進(jìn)藥口連通；

所述帶有攪拌器的反應(yīng)池的進(jìn)料口與所述初過濾裝置的出料口連通，所述帶有攪拌器的反應(yīng)池的出料口通過所述提升泵與所述特種絮凝劑加藥系統(tǒng)連通。

所述重金屬捕捉劑加藥系統(tǒng)包括管道靜態(tài)混合器，所述管道靜態(tài)混合器的進(jìn)料口與所述初過濾裝置的出料口連通，所述管道靜態(tài)混合器的出料口與所述特種絮凝劑加藥系統(tǒng)連通，所述管道靜態(tài)混合器上設(shè)有重金屬捕捉劑加藥管路。

所述特種絮凝劑加藥系統(tǒng)包括管道混合器和絮凝劑加藥箱；

所述管道混合器的進(jìn)料口與所述重金屬捕捉劑加藥系統(tǒng)之間設(shè)有在線流量計(jì)，所述管道混合器的出料口與所述深度過濾裝置之間設(shè)有流動電流儀；

所述絮凝劑加藥箱的出藥口通過計(jì)量泵ⅱ與所述管道混合器的進(jìn)藥口連通；

所述特種絮凝劑加藥系統(tǒng)還包括與所述計(jì)量泵、所述在線流量計(jì)和所述流動電流控制儀電連接的plc控制器；

工作狀態(tài)下，所述在線流量計(jì)和所述流動電流控制儀的計(jì)量反饋通過所述plc控制器控制所述計(jì)量泵ⅱ加藥頻率。

所述深度過濾裝置內(nèi)的填料為活性炭或沸石，或包含活性炭和沸石的混合填料。

所述離子交換系統(tǒng)包括依次連通的陽離子交換樹脂床和離子交換樹脂混床；

所述陽離子交換樹脂床與所述深度過濾裝置連通；

所述除硼系統(tǒng)包括依次連通的一級除硼樹脂床和二級除硼樹脂床；

所述離子交換樹脂混床與所述一級除硼樹脂床連通。

本發(fā)明還公開了一種核電廠低放射性工藝廢水深度處理方法，其特征在于：核電廠低放射性工藝廢水經(jīng)過初過濾裝置除去懸浮物和顆粒物雜質(zhì)后，進(jìn)入重金屬捕捉劑加藥系統(tǒng)，并加入重金屬捕捉劑，經(jīng)15s-10min的反應(yīng)時(shí)間后，進(jìn)入特種絮凝劑加藥系統(tǒng)，根據(jù)位于所述特種絮凝劑加藥系統(tǒng)的進(jìn)料端的在線流量計(jì)和位于所述特種絮凝劑加藥系統(tǒng)的出料端的流動電流控制儀的計(jì)量反饋并通過plc控制器控制特種絮凝劑的加藥頻率(以保證適當(dāng)?shù)奶胤N絮凝劑加藥，使出水中沒有過量的特種絮凝劑或膠體)，之后進(jìn)入深度過濾器，吸附截留絮凝顆粒后進(jìn)入離子交換系統(tǒng)(去除核電廠低放射性工藝廢水中的放射性核素離子)和除硼系統(tǒng)(去除核電廠低放射性工藝廢水中的硼元素)，使出水硼元素含量小于0.5mg/l。

所述重金屬捕捉劑為有機(jī)硫類、二硫代胺基甲酸鹽類或聚胺類。

所述重金屬捕捉劑加藥系統(tǒng)可根據(jù)核電廠低放射性工藝廢水的水質(zhì)和重金屬捕捉劑類型設(shè)計(jì)成兩種類型。

類型一：所述重金屬捕捉劑加藥系統(tǒng)包括重金屬捕捉劑加藥箱，帶有攪拌器的反應(yīng)池和提升泵；

所述重金屬捕捉劑加藥箱的出藥口通過計(jì)量泵ⅰ與所述帶有攪拌器的反應(yīng)池的進(jìn)藥口連通；

所述帶有攪拌器的反應(yīng)池的進(jìn)料口與所述初過濾裝置的出料口連通，所述帶有攪拌器的反應(yīng)池的出料口通過所述提升泵與所述特種絮凝劑加藥系統(tǒng)連通。

類型二：所述重金屬捕捉劑加藥系統(tǒng)包括管道靜態(tài)混合器，所述管道靜態(tài)混合器的進(jìn)料口與所述初過濾裝置的出料口連通，所述管道靜態(tài)混合器的出料口與所述特種絮凝劑加藥系統(tǒng)連通，所述管道靜態(tài)混合器上設(shè)有重金屬捕捉劑加藥管路。

本發(fā)明提出重金屬捕捉+絮凝+離子交換+除硼樹脂的深度處理工藝，可以有效去除水體中膠體態(tài)和部分膠體態(tài)核素，避免了離子交換樹脂的污堵現(xiàn)象，提高離子交換樹脂的使用效率和使用壽命，并可深度去除廢水中硼元素，有效限制排放水體中的硼元素含量小于0.5mg/l。

基于上述理由本發(fā)明可在核電廠廢水處理等領(lǐng)域廣泛推廣。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖做以簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明的具體實(shí)施方式中一種核電廠低放射性工藝廢水深度處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明用于核電廠低放射性工藝廢水的處理，工藝廢水來水首先進(jìn)入初過濾裝置1(所述初過濾裝置1為內(nèi)部填料為20-50目活性炭的過濾器)，去除水中懸浮物和顆粒物雜質(zhì)；之后進(jìn)入帶有攪拌器的反應(yīng)池2中，重金屬捕捉劑預(yù)先溶解在重金屬捕捉劑加藥箱12中，通過計(jì)量泵ⅰ13加藥至帶有攪拌器的反應(yīng)池2中，反應(yīng)完成后，通過提升泵3進(jìn)入管道混合器5，特種絮凝劑預(yù)先溶解在絮凝劑加藥箱14中，通過計(jì)量泵ⅱ15加入到管道混合器5中，管道混合器5的進(jìn)料口與所述重金屬捕捉劑加藥系統(tǒng)之間設(shè)有在線流量計(jì)4，管道混合器5的出料口與所述深度過濾裝置7之間設(shè)有流動電流儀6，流動電流儀6和在線流量計(jì)4信號均給到plc控制器，控制計(jì)量泵ⅱ15的加藥頻率；之后廢水繼續(xù)進(jìn)入深度過濾裝置7(所述深度過濾裝置7為內(nèi)部填料為50-100目活性炭的過濾器)，吸附截留膠體絮凝顆粒，用于去除全部膠體顆粒。經(jīng)過陽離子交換樹脂床8和離子交換樹脂混床9的處理，進(jìn)入一級除硼樹脂床10和二級除硼樹脂床11，出水硼元素含量可小于0.5mg/l，膠體態(tài)核素鐵(fe)、鈷(co)、錳(mn)、銀(ag)的去除率達(dá)99.9％以上，重金屬元素cr、zn的去除率達(dá)99％以上。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。