[发明专利]放射性废液处理系统及方法

说明书

本发明公开了一种放射性废液处理系统及方法。放射性废液处理系统，包括：超滤单元，其包括超滤膜，所述超滤单元用于除去放射性废液中的胶体态核素；浓缩单元，其包括反渗透装置，且所述反渗透装置的进水口与所述超滤单元的净化液出口连接，所述反渗透装置接收所述超滤单元的净化液，以对所述超滤单元的净化液进行反渗透浓缩；离子交换单元，其包括离子交换床，且所述离子交换单元的进水口与所述反渗透装置的浓缩液出口连接，所述离子交换单元接收所述浓缩单元的浓缩液，以将所述浓缩单元的浓缩液富集的放射性核素提取至固相。

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种放射性废液处理系统及方法。

背景技术

核能具有清洁高效、安全稳定、经济性好等优点，是一种发展前景良好的清洁能源。核电厂运行过程中会不可避免地产生放射性废物，其中放射性液体废物(即放射性废液)占有很大比例。为了核电发展和环境保护，放射性废液的妥善处理成为放射性废物管理的重要内容。

核电厂产生的放射性废液中包括¹³⁷Cs、⁸⁹Sr、⁹⁰Sr、⁵⁸Co、^110mAg、³H等多种放射性核素，且放射性废液中的放射性核素浓度极低，一般在ng·L^-1级甚至更低，且放射性核素(例如Cs、Sr、Co等)大多以离子形态存在，但还有部分放射性核素(例如Ag和Co)以胶体形态存在，这无疑增加了放射性废液的处理难度。

离子交换工艺对离子态放射性核素去除效果较好，但对胶体态核素几乎没有去除效果，甚至进入离子交换床的胶体态核素会使离子交换树脂处理效率下降，使用寿命缩短。因此，目前采用化学絮凝+活性炭过滤+离子交换工艺来处理放射性废液，其中，化学絮凝和活性炭过滤单元用于去除胶体态放射性核素，离子交换单元通过沸石和离子交换树脂来去除离子态放射性核素。但是，该工艺仍然存在以下问题：

1)化学絮凝单元采用的絮凝剂以Fe³⁺、Al³⁺等无机离子为主，为保证对胶体的高去除率，往往过量投加絮凝剂，导致在废液中引入较高浓度的非放射性无机离子。废液进入离子交换床后，非放射性无机离子与放射性核素离子争夺交换位点，导致树脂提前饱和，使用寿命下降。因此，放射性废物的产生量较大。

2)活性炭在吸附胶体态核素后，作为放射性废物处理，进一步增加了废物量。

3)工艺中离子交换树脂的工作交换容量较低，树脂的利用率较差，因此使放射性废树脂产量大。

目前的放射性废液处理工艺不能满足使放射性废物最小化的基本原则，因此仍需进一步开发能减少放射性废物产生量的放射性废液处理技术方案。

发明内容

本发明第一方面提供一种放射性废液处理系统，其包括：

超滤单元，其包括超滤膜，所述超滤单元用于除去放射性废液中的胶体态核素；

浓缩单元，其包括反渗透装置，且所述反渗透装置的进水口与所述超滤单元的净化液出口连接，所述反渗透装置接收所述超滤单元的净化液，以对所述超滤单元的净化液进行反渗透浓缩；

离子交换单元，其包括离子交换床，且所述离子交换单元的进水口与所述反渗透装置的浓缩液出口连接，所述离子交换单元接收所述浓缩单元的浓缩液，以将所述浓缩单元的浓缩液富集的放射性核素提取至固相。

本发明第二方面提供一种放射性废液处理方法，其包括以下步骤：

a)利用超滤膜除去放射性废液中的胶体态核素；

b)对经去除放射性核素的放射性废液进行反渗透浓缩；

c)利用离子交换剂将所述浓缩单元的浓缩液富集的放射性核素提取至固相。