[发明专利]一种含重金属及放射性铀元素的废水处理装置及方法

权利要求书

1.一种含重金属及放射性铀元素的废水处理装置，其特征在于，包括树脂吸附单元、扩渗析膜分离单元、酸浓缩蒸发单元、碱式反应沉淀蒸发结晶单元及尾气吸收处理单元，

所述树脂吸附单元包括含放射性废水槽(1)、废水进料泵(15)、树脂吸附柱(2)以及保安过滤器(113)，所述含放射性废水槽(1)与所述废水进料泵(15)用管道连接，将废水打入到所述树脂吸附柱(2)中，所述树脂吸附柱(2)包括第一吸附柱(2A)和第二吸附柱(2B)，所述第一吸附柱(2A)与所述第二吸附柱(2B)并联连接，所述树脂吸附柱(2)与所述保安过滤器(113)通过管道相连接，所述树脂吸附柱(2)的残液排到煅烧岗位处理，吸附后的清液排到所述保安过滤器(113)进行再次过滤；

所述扩渗析膜分离单元包括扩渗析膜分离器(4)、重金属收集罐(9)、冷凝液回收泵(19)以及尾气洗涤泵(20)，所述保安过滤器(113)过滤的清液进入所述扩渗析膜分离器(4)中，所述扩渗析膜分离器(4)的一侧用管道与纯水相连接，一部分通过管道与所述冷凝液回收泵(19)、所述尾气洗涤泵(20)相连接，所述扩渗析膜分离器(4)设备下部排出残液与所述重金属收集罐(9)用管道连接； 所述酸浓缩蒸发单元包括蒸发浓缩塔(5)、冷凝器(6)、冷凝液罐(7)以及酸回收泵(18)，所述扩渗析膜分离器(4)排出清液与所述蒸发浓缩塔(5)用管道连接，所述蒸发浓缩塔(5)经过蒸汽加热蒸发浓缩酸与所述冷凝器(6)用管道连接；所述冷凝器(6)冷凝下来的水与所述冷凝液罐(7)用管道连接；所述蒸发浓缩塔(5)浓缩的酸经过所述酸回收泵(18)打入回收系统，所述冷凝液罐(7)冷凝的水经过所述冷凝液回收泵(19)打入所述扩渗析膜分离器(4)作为补水进行利用； 所述重金属收集罐(9)通过管道与重金属残液进料泵(17)连接，设置碱液槽(8)与碱液进料泵(16)用管道连接，所述重金属残液进料泵(17)残液与所述碱液进料泵(16)碱液通过管道一起进入碱式反应器(10)，所述碱式反应器(10)反应的沉淀物进入过滤器(11)过滤沉淀，所述过滤器(11)过滤的沉淀物进入液转固蒸发器(12)进行蒸发结晶盐，所述液转固蒸发器(12)通过管道与固废包装机(13)连接，所述液转固蒸发器(12)的固体排到所述固废包装机(13)进行固废处理； 所述尾气吸收处理单元包括尾气吸收塔(14)、尾气洗涤泵(20)，所述液转固蒸发器(12)的尾气排放与所述尾气吸收塔(14)用管道连接，所述尾气吸收塔(14)底部排出吸收液与所述尾气洗涤泵(20)用管道连接；所述尾气洗涤泵(20)与所述扩渗析膜分离器(4)用管道连接，吸收液作为扩渗析膜补水进行利用；

主要包括以下处理步骤： (1)含有辐射性酸性废水收集罐经过泵打入到树脂吸附柱(2)中，进行废水树脂吸附处理； (2)树脂柱采用吸收、解析两个并联进行吸附处理； (3)准备好的树脂材料使用自动装卸树脂装置装入树脂树内，密封好后使用计量泵将废液定量输送至树脂树内，吸附尾液经过膜分离装置后产生回收酸和分离残液； (4)经过膜分离回收酸的进行浓缩提高浓度后返回系统复用； (5)膜分离残液则转至碱式反应沉淀蒸发结晶单元，使用氢氧化钠作为沉淀剂，在沉淀蒸发结晶反应器内完成碱式沉淀、过滤、蒸发结晶操作； (6)碱式反应产生的沉淀及结晶物作为固体废物包装处理； (7)碱式反应沉淀蒸发结晶单元产生的尾气经过尾气吸收处理单元处理后达标排放； (8)酸浓缩的冷凝液作为酸浓缩蒸发单元的原料进行复用。

2.根据权利要求1所述的一种含重金属及放射性铀元素的废水处理装置，其特征在于：设备仪表管线的特征包括：1)、反应器内液体接触的管道、阀门及其它配件材质为耐腐蚀性材料；2)、所有部件与部件间的焊接均要求满焊，对焊接部位进行探伤处理；3)、设备表面均需要进行抛光处理；4)、设备所涉及到的仪表采用耐腐蚀材料；5)、采用远程控制，联锁报警功能:设备进行过程进行相关的联锁报警功能。

3.根据权利要求1所述的一种含重金属及放射性铀元素的废水处理装置，其特征在于：所述树脂吸附单元、所述扩渗析膜分离单元、所述酸浓缩蒸发单元、所述碱式反应沉淀蒸发结晶单元、所述尾气吸收处理单元工艺流程的所有设备安装采用一体化装置，集中安装在手套箱内，通过手套孔或者远距离进行操作和检修。