[发明专利]一种处理含低放射性水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水处理方法，特别涉及一种采用离子交换工艺处理含低放射性水的方法，属于核工业放射性废水处理技术领域。

背景技术

国家标准《放射性废物的分类》(GB9133-1995)中根据放射性浓度水平将放射性液体废物分为三级，其中低放废水指的是放射性浓度水平小于或等于4×10⁶Bq/L的废水。

放射性废水的处理几乎尝试了各种先进的水处理工艺。在低放废水处理中，离子交换是其中最普遍使用的工艺，该工艺技术比较成熟，而且具有效率高、工艺简单、易操作等优点。由于放射性废水处理的特殊性，当树脂吸附饱和以后进行再生，不仅会增加工艺的复杂性，而且会产生大量放射性的废酸和废碱，给后续处理带来困难，因此在核工业放射性废水处理中离子交换树脂一般不再生。当除盐器进口和出口之间的压差超过一定的数值、壳体表面辐射剂量率大于一定的数值、去污系数降低、树脂已化学饱和或者树脂物理损坏的情况下，需要对树脂进行更换，因此树脂的平均寿命一般都不长，因处理对象而异，短至周余(放射性废物)，长可达1年(一回路冷却水)，冷凝水树脂的平均寿命是一到两个月。这样就会产生大量放射性废树脂。

在放射性废水处理中，处理工艺所产生的大量二次放射性废物不仅不符合放射性固体废弃物小量化的原则，会对环境产生潜在的放射性污染威胁，同时二次放射性废物的处理处置还需要昂贵的后续处理费用。因此必须减少二次放射性废物的产生量。

随着膜技术的发展，部分研究者也开展了利用反渗透处理放射性废水的研究。但由于膜技术本身的工艺特点，利用膜技术处理放射性废水存在两个方面的主要缺陷：一是在处理过程中会造成对膜组件的放射性污染，因而增加了二次放射性废物的产生量；二是产水率低，处理过程会产生大量的浓缩液，对于这些浓缩液，后续处理依然是一个难题。

曾经或正在开发的低放废水处理技术还包括萃取、吸附以及电解等等。这些技术本身存在不同程度的缺陷，目前尚未发展到能够达到工业化应用的程度，更无法取代传统的离子交换工艺在低放废水处理中的地位。

发明内容

针对现有放射性废水处理技术中，特别使采用离子交换工艺运行过程中产生大量放射性废树脂的问题，本发明的目的是提供一种去除水中核素离子的同时能够对树脂进行连续再生的新方法，以减少放射性废树脂的产生。

本发明的技术方案如下：

一种去除水中放射性核素离子的方法，其特征在于该方法按如下步骤进行：

1)将阳离子交换膜和阴离子交换膜交替排列，使阳离子交换膜和阴离子交换膜之间的空间形成浓水室，相邻空间填充阴阳离子交换树脂形成淡水室，淡水室和浓水室交替排列形成离子交换处理装置，所述的离子交换树脂为苯乙烯-二乙烯苯的共聚物，阴离子交换树脂和阳离子交换树脂的填充比例1∶1～4∶1；

2)使原水进入淡水室和浓水室，并在装置两侧施加直流电压；

3)淡水室中的阴阳离子交换树脂吸附原水中的放射性核素离子，在电压的驱动下向阴极方向移动到离子交换膜附近，通过离子交换膜进入浓水室；

4)淡水室和浓水室中的水通过各自的出口分别流出，淡水室出水中放射性核素离子已经得到去除，浓水室出水中富集了进水中的放射性核素离子。

5)淡水室中部分水分子被电解产生氢离子和氢氧根离子，对阴阳离子交换树脂进行连续在线再生。

为提高该方法的处理效率和出水的水质，本发明的技术特征还在于：所填充的阳离子交换树脂的干树脂的交换容量大于4.5meq/g，阴离子交换树脂的干树脂的交换容量大于3.0meq/g。；所填充的阳离子交换树脂的转型率，H＞95％；所填充的阴离子交换树脂的转型率，OH＞80％，Cl＜5％， CO 3 2 - < 15 % ; ]]>所填充的阴阳离子交换树脂的粒度为16～50目，50目以下的细粒小于0.5％；所填充的阴阳离子交换树脂的干树脂在热水中的溶解度不大于0.1％。