[发明专利]一种用于去除反应堆冷却剂中硅元素的装置及其处理方法

权利要求书

1.一种用于去除反应堆冷却剂中硅元素的装置，包括设有进水管的原水箱(1)、产水箱(4)、离子交换柱(5)、若干控制阀，其特征在于，还包括碱液添加箱(2)、膜过滤器(3)；

所述原水箱(1)的碱液进口经碱液输送泵(21)再连接碱液添加箱(2)，原水箱(1)的出口经原水输送泵(11)再连接膜过滤器(3)的进水口；膜过滤器(3)的产水出口依次连接产水箱(4)、产水输送泵(41)、离子交换柱(5)；所述膜过滤器(3)的浓水出口连接原水箱(1)的回水进口。

2.如权利要求1所述的用于去除反应堆冷却剂中硅元素的装置，其特征在于，所述离子交换柱(5)内的交换树脂采用氢型高交联度大孔阳离子交换树脂或凝胶型阳离子交换树脂。

3.如权利要求2所述的用于去除反应堆冷却剂中硅元素的装置，其特征在于，所述交换树脂层高为500～1500mm。

4.如权利要求1所述的用于去除反应堆冷却剂中硅元素的装置，其特征在于，所述原水输送泵(11)与膜过滤器(3)之间的管路上还设有排污管(12)。

5.如权利要求1～4任一项所述装置的处理方法，其特征在于，当对反应堆一回路冷却剂或含硼废水进行净化时，将其输送入原水箱(1)中作为原废水，在原水箱(1)中加入过量的碱性溶液将原废水的pH调节至～7，形成溶解度更高的硼酸盐和硅酸盐，以避免在后期膜过滤器(3)浓缩过程中导致硼酸结晶和SiO₂结垢；然后膜过滤器(3)通过原水输送泵(11)从原水箱(1)以1～100m³/h的流速调取已调好pH值的原废水，将其中的硼酸盐和硅酸盐进行分离，原废水中极低浓度的硅元素和高价离子态杂质经膜过滤器(3)分离后实现了浓缩并返回原水箱(1)中，当装置的总回收率达到大于99％时，停止运行；而透过的含有硼酸盐的废水进入产水箱(4)中，并以10～100BV/h的流速进入离子交换柱(5)去除多余的钠/钾离子及各类腐蚀产物，并将硼酸盐还原为硼酸。

6.如权利要求5所述的处理方法，其特征在于，所述膜过滤器(3)对硅酸盐的单次去除率大于95％，硼酸盐的单次透过率大于90％。