[发明专利]一种用于放射性TBP/OK有机废液的无机化处理方法

说明书

本发明公开了一种用于放射性TBP/OK有机废液的无机化处理方法，涉及放射性废物处理技术领域。包括以下步骤：S1：将放射性TBP/OK有机废液进行预处理和碱洗；S2：将TBP/OK有机废液和过氧化氢以4～6:1的物质的量之比充分混合后注入石英玻璃反应柱中；S3：将紫外灯管放入石英玻璃反应柱中并打开，与此同时向石英玻璃反应柱中通入臭氧，混合溶液进行氧化反应；S4：产生的尾气经核级高效过滤器过滤后排出；S5：进行油水分离。本发明利用过氧化氢、臭氧、紫外的协同作用产生具有高氧化还原电位的·OH，大大提高TBP/OK有机废液中有机物氧化成小分子无机化合物的效率，且最终化学需要量(COD)的去除率可达99％。

技术领域

本发明涉及放射性废物处理技术领域，具体为一种用于放射性TBP/OK有机废液的无机化处理方法。

背景技术

TBP/OK体系是铀纯化与乏燃料后处理过程中铀、钚等核素萃取纯化工艺的主要萃取剂，在多次使用后，因受化学与辐照降解作用，其性能变差且萃取效率降低。由于这些有机溶剂保留了部分放射性核素，只能作为放射性废物贮存起来，成为放射性有机废液。

TBP/OK有机溶液在后处理中经多次重复使用后成为载带α核素的放射性有机废物，其妥善处理对核工业的可持续发展至关重要。放射性TBP/OK是高放α废物，其水泥固化体因核素浸出率高、机械性能差等因素难以达标，因此国际上的相关研究集中在将TBP氧化分解，使其无机化后再进行浓缩、固化等处理。现处理方法有Fenton氧化和超临界水氧化等，其中Fenton氧化反应条件简单，对TBP的氧化降解效率高，但Fenton氧化过程中铁离子会与磷酸三丁酯的降解产物磷酸二丁酯络合，形成沉淀，进而降低Fenton氧化的处理效果，且Fenton氧化国内尚处于实验研究阶段，还未有工程化运用实例；超临界水氧化技术具有氧化效率高，处理彻底的优点，但是其反应条件苛刻，对设备材质要求高，且设备的腐蚀问题和盐沉积问题尚未解决，国内大多处在实验研究阶段。

为处理放射性TBP/OK废液，近年来研究人员做了大量探索工作，专利CN113643837A公布了一种放射性TBP/OK有机废液矿化-氧化处理工艺，但由于TBP不经过预处理除去杂质，废物体积量大；固磷后形成的固体产物核反应残渣都要作为放射性固体废物处理，增大了废物处理量。专利CN113571223A公布了一种放射性有机萃取剂处理的方法及装置，但该装置为固定式，仅适用于生产线产生的大量放射性废液，而针对少量的放射性废液，装置建造费用高。专利CN110523358A公布了一种紫外耦合过一硫酸盐去除磷酸三丁酯的方法，但由于处理后的废水中含有大量的硫酸根离子，增加了后续固化处理的复杂性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于放射性TBP/OK有机废液的无机化处理方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于放射性TBP/OK有机废液的无机化处理方法，包括以下步骤：

S1：将放射性TBP/OK有机废液进行预处理以除去固体杂质，再将除杂后的TBP/OK有机废液碱洗，以除去混在其中的界面污物；

S2：将碱洗后的TBP/OK有机废液和过氧化氢以4～6:1的物质的量之比充分混合后注入石英玻璃反应柱中；

S3：将紫外灯管放入石英玻璃反应柱中并打开，与此同时向石英玻璃反应柱中通入臭氧，石英玻璃反应柱内混合溶液进行氧化反应；

S4：反应过程中产生的尾气从石英玻璃反应柱顶部溢出进入装有质量分数为2％KI溶液的尾气吸收装置吸收未能利用的臭氧，其余尾气则经核级高效过滤器过滤后排出；

S5：反应4～6h后，将石英玻璃反应柱内的溶液进行油水分离，分离后的油相再与过氧化氢混合重复步骤S2～S4，直至反应后的溶液满足水泥固化处理要求。

进一步地，所述TBP/OK有机溶剂中TBP的体积比为20％～60％。