[发明专利]含硼放射性废液深度净化同时回收硼酸的方法及设备

摘要

一种含硼放射性废液深度净化同时回收硼酸的方法，包括如下步骤将含硼放射性废液经过过滤、换热、高压反渗透和低压反渗透处理成浓缩液和透过液两股物料，透过液直接送入监测排放槽排放；浓缩液在真空条件下蒸发沸腾，蒸发产生的二次蒸汽经过雾沫分离、冷凝冷却后形成冷凝液，送入监测排放槽排放，蒸发后残留的浓硼液送往硼酸结晶与回收步骤处理；硼酸浓缩步骤产生的浓硼液被冷却、结晶，得到含硼酸晶体的晶浆，晶浆经过固液分离后得到硼酸固体产品，晶浆固液分离后的澄清母液经过离子交换柱截留放射性核素后再返回硼酸浓缩步骤重新进行浓缩。本发明可在回收硼酸的同时将废液进行深度净化，设备体积和处理能耗大为下降，且可避免向外排放二次废液。

主权项

一种含硼放射性废液深度净化同时回收硼酸的方法，其特征在于：包括如下步骤：深度净化及硼酸预浓缩：将含硼放射性废液经过过滤、换热、高压反渗透和低压反渗透处理成浓缩液和透过液两股物料，其中透过液中硼质量浓度小于50mg/L，放射性浓度小于进料浓度的1/10，直接送入监测排放槽排放，浓缩液中硼质量浓度为5000mg/L～8000mg/L，送入硼酸浓缩步骤进行进一步浓缩；硼酸浓缩：硼质量浓度为5000mg/L～8000mg/L的浓缩液在真空条件下蒸发沸腾，蒸发产生的二次蒸汽经过雾沫分离、冷凝冷却后形成冷凝液，冷凝液的放射性浓度降低到10Bq/L以下，送入监测排放槽排放，蒸发后残留的浓硼液中硼质量浓度达到22000mg/L～26000mg/L，送往硼酸结晶与回收步骤处理；硼酸结晶与回收：硼酸浓缩步骤产生的浓硼液被冷却、结晶，得到含硼酸晶体的晶浆，晶浆经过固液分离后，即可得到硼酸固体产品以回收循环利用，晶浆固液分离后的澄清母液经过离子交换柱截留放射性核素后再返回硼酸浓缩步骤重新进行浓缩；所述深度净化及硼酸预浓缩步骤采用废液深度净化及硼酸预浓缩单元(1)实现，所述废液深度净化及硼酸预浓缩单元(1)包括依次连接的中间废液箱(11)、增压泵(12)、预过滤器(13)、换热器(14)、一级高压泵(15)、能量回收器(16)、高压反渗透器(17)、二级高压泵(18)、低压反渗透器(19)和浓缩液箱(20)，其中高压反渗透器(17)的透过液出口端通过二级高压泵18与低压反渗透器(19)连接，高压反渗透器(17)的浓缩液出口端通过能量回收器(16)与中间废液箱(11)或浓缩液箱(20)连接，低压反渗透器(19)的浓缩液出口端与中间废液箱(11)或浓缩液箱(20)连接；含硼放射性废液先贮存在中间废液箱(11)内，然后由增压泵(12)送入预过滤器(13)进行过滤，截留废液中可能残留的悬浮杂质，过滤后的废液通过换热器(14)，由加热介质将废液温度加热至15～35℃之间，然后由一级高压泵(15)将废液的压力提高到1.0～4.0MPa，加压后的废液再经过能量回收器(16)将压力进一步提高到2.0～5.0MPa，加压后的废液进入高压反渗透器(17)进行处理得到透过液和浓缩液，透过液再经二级高压泵(18)加压至0.5～2.0MPa后进入低压反渗透器(19)进行处理，浓缩液先进入能量回收器(16)，在能量回收器(16)内将能量传递给一级高压泵(15)的出水，高压反渗透器(17)浓缩液从能量回收器(16)流出后，返回到中间废液箱(11)或者排至浓缩液箱(20)，低压反渗透器(19)的浓缩液也返回到中间废液箱(11)或者排至浓缩液箱(20)。