[实用新型]一种百万千瓦级核电站处理放射性废水的反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及放射性废水处理领域，尤其是一种百万千瓦级核电站处理放射性废水的反应器。

背景技术

目前，放射性废水处理领域所使用的吸附反应器一般为固定床吸附反应器，这种反应器的结构如图1所示，包括腔体1’，腔体1’内填充有大颗粒的吸附剂2’。工作时，放射性废水沿图中箭头所示方向流动，即从反应器上端输入腔体1’，然后从吸附剂2’的间隙中向下流动，在流动过程中吸附剂2’与水中的核素离子反应，将其吸附，处理后的水从反应器下端排出。

这种固定床吸附反应器中的吸附剂粒径通常较大，因此，吸附剂的比表面积小、传质速度慢，过床流速慢，所需的反应器体积大、重量大，在辐射防护、运输、安装等方面具有极大的困难。这种固定床吸附反应器在现场的运输和安装也都需要特种设备才能完成。例如：2011年日本福岛第一核电站由超设计基准的海啸引发重大核事故后，对事故后放射性废水进行处理的无机吸附工艺所使用的即为固定床吸附反应器。整个吸附工艺由4组装置并联组成，每组并联装置又由6个模块组成，即使采用了多组并联、每组设置多个模块的方式来降低单个反应器的体积，构成主体模块的单个反应器的重量仍然重达90吨，防护材料还额外增加15吨的重量。由于重量太大，为了运输该反应器，只能利用世界上挂载重量最大的运输机安124进行运输。

若减小吸附剂粒径，虽然会提高吸附效果，但吸附剂的间隙也将随之减小，放射性废水流经固定床的水头损失增加，水头损失增加到一定程度会使固定床吸附反应器无法正常工作。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种百万千瓦级核电站处理放射性废水的反应器。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种百万千瓦级核电站处理放射性废水的反应器，该反应器内腔的下部为吸附反应区，反应器内腔的上部为分离区；所述吸附反应区中设置有放射性废水的入水口和搅拌装置，所述搅拌装置将比重大于废水的吸附剂悬置分散在放射性废水中，所述分离区内设置有将吸附剂留滞在反应器内的拦截装置，所述拦截装置的上方设置有处理后废水的出水口。

进一步，所述拦截装置为斜板过滤器。

进一步，所述拦截装置为钛膜过滤器。

进一步，所述拦截装置包括相对上下配置的斜板过滤器和钛膜过滤器，所述钛膜过滤器位于斜板过滤器的上方。

进一步，所述斜板过滤器设置一层或者多层，斜板过滤器由若干相互平行的倾斜板间隔一定距离排布。

进一步，所述反应器还设置有钛膜过滤器清洗装置，该清洗装置包括清洗泵和清洗头，所述清洗头位于所述钛膜过滤器下方，清洗头通过管路连接所述清洗泵，并在该管路上设置有第一流量控制阀门，清洗泵的吸入口连接在所述反应器上，从反应器中吸取放射性废水并由清洗头喷出，以对钛膜过滤器下表面进行冲刷。

进一步，所述清洗泵的吸水口位于所述钛膜过滤器之下。

进一步，所述清洗泵的吸水口位于所述钛膜过滤器和所述斜板过滤器之间。

进一步，所述反应器的底部呈向下逐渐缩小的锥形，所述入水口设置在反应器底部的锥形尖端处，在停止进水时，该入水口还能够排出沉淀在反应器内腔底部的吸附剂颗粒。

进一步，所述搅拌装置为机械搅拌装置。

进一步，所述搅拌装置为水流搅拌装置，所述水流搅拌装置包括搅拌泵和射流搅拌器，其中，所述射流搅拌器设置在所述吸附反应区中；所述射流搅拌器通过管路依次连接所述搅拌泵和反应器的吸附反应区，在搅拌泵的上游和下游管路上设置有第二、第三流量控制阀门，搅拌泵吸取吸附反应区中的放射性废水，并将所吸取的废水送至射流搅拌器由射流搅拌器喷出，实现搅拌。

进一步，连接所述搅拌泵输出端和所述射流搅拌器的管路上设置有第四流量控制阀门，与该阀门并联接入真空射流器，所述真空射流器的吸入口通过管路与吸附剂盛放容器相接，且在该段管路上设置有第五流量控制阀门，真空射流器吸取吸附剂射流投加到所述吸附反应区内。

进一步，所述射流搅拌器包括水平设置的横管，该横管两端设置有水平喷射的喷嘴，所述喷嘴的喷射方向相反且在横管的轴向之外，由喷嘴射出的水流推动反应区内的放射性废水和吸附剂颗粒旋转搅拌。

进一步，所述喷嘴的喷射方向垂直于所述横管的轴向。