[其他]放射性废液处理

说明书

本发明涉及一种处理低水平放射性废液的方法，特别是涉及处理含贝塔（β）或伽玛（γ）射线的低水平放射性物质的废液，并将其转化为可贮藏的固态物质的方法。

核工业所遇到的主要问题之一就是如何贮藏放射性废物和废液。废液必须要处理，并且将其转化为占极小体积的稳定的产物。

迄今为止，人们已提出了几种解决方法，其中包括稀释、中和废液和沉淀含金属的氢氧化合物。也可以蒸发掉一部分水来得到污泥，再经过离心分离后将其封闭在沥青、水泥中或将其焚烧。这些工艺只能在专门化的处理中心进行。

美国专利A-4065400公开了一种处理方法，该方法是：将雾化后的废液导入中性热粒子的流化床，经流化床锻烧使之玻璃化，然后将其排出。

英国专利A-2046499公开了一种处理方法，该方法是：废液中的放射性元素固定在离子交换树脂中，然后用有机材料封装后弃于海床上。这种处理方法需使用笨重的，无法在各现场都适用的，且不能移动的设备。为了得到封装的干燥制品，还要加入额外的物质以便增加贮存的容积。

从欧洲专利公开说明书-A-0125381（罗克韦尔）中可知，为了减小含有自由水的低水平放射性废液的体积，将废液转化成雾化状态，并与热气体接触以形成干燥的流动粉末和水蒸汽，然后将粉末混入一种结合料中以便贮存。这种处理工艺在固定设备上的碳钢容器中进行，并且由燃料燃烧来加热气体。上述方法可能在容器中产生放射性污染，如果不采取另外的预防措施，上述方法所用燃料也会产生污染。因此，这种方法不宜采用。

本发明的目的之一是：提供一种处理低水平放射性废液的、基本上无污染的方法。而采用这种方法的设备将能长期安全地工作，这种设备能生产出更适于长期存放的固态制品。本发明的另一目的是提供一种可移动的按本发明方法工作的设备。

本发明提供了一种用于处理低水平放射性废液的方法，该方法包括雾化废液来提供固态放射性材料颗粒，然后将其封装在结合料中。其特征在于，在废液雾化之前，将其PH值调节到中性。调整废液的PH值的作用是为了保证当废液雾化时，形成的固体不会在装置内部结晶。在喷雾器内壁表面或与其相通管内形成的沉积物，会使其受到侵蚀甚至发生堵塞。另外，由于放射性颗粒是PH值中性的，在它们封装到结合料，如树脂、泥凝土或沥青中后，能减少它们的化学侵蚀或不稳定性。

将PH值调整到6到8之间较好，最好调整到约6.7。可以使用多种中和剂来调整PH值，但最好使用强碱溶液，这种强碱溶液以氢氧化钾为最佳。在冷却及搅拌条件下进行中和反应最为合适，这样就不会达到形成气溶胶的温度。

中和后的废液（可能是悬浮液），被送到一个离心叶轮式喷雾器和喷雾干燥器的涡轮，该涡轮最好是位于园锥形室的内部和顶部。涡轮的转速最好为18，000-14，000转/分，以便形成细小液滴的烟雾。向这些烟雾中喷入热空气并造成液体的瞬时蒸发，形成相互不聚集在一起和不粘在室壁上的干燥颗粒。这些颗粒由热空气流将它们从室的锥形底部带走。空气最好由不造成污染的装置加热，最好用电加热器，加热温度最好是400℃-500℃。

可调节送入和送出的空气流量，以便使雾化器出口空气温度保持为105℃～150℃之间。

所形成的空气、颗粒和水蒸汽的混合物输送到前置过滤器，然后经过滤器及后置过滤器过滤，这样气流完全不含污染物，可排至大气中。

在过滤器中回收干燥颗粒，然后与封装剂混合，封装剂最好是热固性塑料。将混合物置于塑料封装物中，封装物内造成200到400帕的真空，加热温度在110℃到150℃之间，以便使塑料流动。这些封装物按通常的方法被放入容器中贮存或将它们埋掉。

上述热固性塑料最好采用低比重的聚乙烯，对于某些含特殊的放射性污染物的制品，则可采用树脂、混凝土或沥青。封装物最好是聚乙烯制成的。

因此，本发明使对含贝塔（β）和伽玛（γ）射线污染的废液进行处理成为可能，这样可制成符合原子能发展及研究协会（ANDRA）所订标准的固体制品。

本发明的方法由连续的一整套工艺步骤完成，没有间断的环节。制品的体积大大地减小，它们的化学性质不活泼，具有合适的机械特性。在进行浸滤试验时，不会释放出有毒物质，然且不会有渗漏现象发生。

本发明适用于含任何低水平放射源的废液，特别适用于含贝塔（β）和伽玛（γ）放射体的低水平放射性废液。上述放射强度一般低于4X10^-1G.Bg.m^-3。