申请日2017.08.18
公开(公告)日2017.11.17
IPC分类号G21F9/06; G21F9/12; B01D33/15; B01D33/42
摘要
本发明公开了一种放射性海水处理装置，其特征在于，该装置包括转轴(1)、过滤箱(2)、过滤板(3)、放射性检测装置(4)和阀门(5);过滤板(3)环绕转轴(1)设置和旋转，并套设于过滤箱(2)的内部;过滤箱(2)固定连接于转轴(1);当过滤板(3)旋转进入过滤箱(2)内部后，二者组成封闭空间，对过滤箱(2)上方流入的放射性海水进行过滤，放射性检测装置(4)检测合格后，经阀门(5)流出。本发明提供的装置中，吸附材料饱和后，转动更换过滤板即可继续进行过滤，因而能够实现不停机更换处理材料，处理效率高。
权利要求书
1.一种放射性海水处理装置，其特征在于，该装置包括转轴(1)、过滤箱(2)、过滤板(3)、放射性检测装置(4)和阀门(5)，
其中，过滤板(3)环绕转轴(1)设置和旋转，并套设于过滤箱(2)的内部;
过滤箱(2)固定连接于转轴(1);
当过滤板(3)旋转进入过滤箱(2)内部后，二者组成封闭空间，对过滤箱(2)上方流入的放射性海水进行处理，放射性检测装置(4)检测合格后，经阀门(5)流出。
2.根据权利要求1所述的放射性海水处理装置，其特征在于，所述过滤板(3)为填充有处理材料的扇形盒子，并均匀环绕转轴(1)设置，形成类圆盘状;
所述过滤板(3)底部分布有漏水孔;
任选地，过滤板(3)还设置有减缓海水对处理材料冲击力度的配重盖;
所述配重盖与过滤板(3)的形状适配;
所述配重盖上设有漏水的通孔或滤网。
3.根据权利要求1-2之一所述的放射性海水处理装置，其特征在于，所述过滤板(3)沿转轴(1)由上至下多层分布，并填充有天然处理材料;
所述天然处理材料包括海水预处理材料、化学沉淀处理材料、吸附处理材料和离子交换处理材料。
4.根据权利要求1-3之一所述的放射性海水处理装置，其特征在于，所述过滤板(3)沿转轴(1)由上至下至少分布有4层，并由上层至下层依次填充有，
海水预处理材料，包括石英砂和鹅卵石颗粒/粉末中的一种或多种;
化学沉淀处理材料，包括活性硅酸钙、方解石和文石颗粒/粉末中的一种或多种;
吸附处理材料，包括活性炭、向日葵秸秆、玉米芯、稻壳、海藻、铁基氧化物和铁基氢氧化物颗粒/粉末中的一种或多种;
离子交换处理材料，包括沸石、蒙脱石、高岭石、累托石和云母颗粒/粉末中的一种或多种;
所述填充材料使用布类材料包裹。
5.根据权利要求1-4之一所述的放射性海水处理装置，其特征在于，所述过滤板(3)可围绕转轴(1)转动，过滤箱(2)与转轴(1)相对固定不能转动。
6.根据权利要求1-5之一所述的放射性海水处理装置，其特征在于，过滤箱(2)的高度大于过滤板(3)，并呈与过滤板(3)适配的立体扇形;
过滤箱(2)与单个过滤板(3)组成密闭空间;
过滤箱(2)的层数与过滤板(3)的层数相同;
过滤箱(2)开设有开口，过滤板(3)通过所述开口旋转进入和旋转转出过滤箱(2)。
7.根据权利要求1-6之一所述的放射性海水处理装置，其特征在于，所述过滤箱(2)之间设有管道，优选设置3条管道，并在管道处安装放射性检测装置(4)和阀门(5)。
8.根据权利要求1-7之一所述的放射性海水处理装置，其特征在于，所述阀门(5)为自动阀门，根据放射性检测装置(4)提供的信号自动调节阀门(5)的开度，控制放射性海水流量。
9.一种使用权利要求1-8之一所述装置对放射性海水进行处理的方法，其特征在于，
装置进行处理时：放射性海水进入处理装置，经包括海水预处理材料、化学沉淀处理材料、吸附处理材料和离子交换处理材料的处理材料处理，当放射性检测装置(4)的检测结果符合要求时，将处理后的海水排出;
处理材料饱和时：停止流入放射性海水，暂停放射性海水流入处理装置，转动过滤板(3)，使吸附饱和的处理材料转出过滤箱(2);
转动过滤板(3)，将过滤箱(2)旋转入口处填充有处理材料的过滤板(3)旋转进入过滤箱(2)，并与过滤箱(2)紧密贴合后，流入放射性海水继续进行处理;
更换处理材料时：在装置处理放射性海水时，对其吸附饱和的处理材料进行更换处理。
说明书
一种放射性海水处理装置和方法
技术领域
本发明涉及核安全领域和海洋保护领域，具体涉及的是一种利用天然材料对放射性海水处理的装置及方法。
背景技术
2011年，福岛第一核电站发生核电泄漏事故，导致汽轮机厂房内的海水受到了高浓度的放射性物质污染，增加了放射性物质向环境释放的隐患。日本东京电力公司采取了诸多手段对积蓄的放射性海水进行处理，工艺流程包括脱油、吸附、絮凝、反渗透和蒸发除盐等一系列步骤。该套工艺对大多数放射性核素有较好的去除效率，但也存在诸多缺点，主要表现为“一低、三高、一慢”即效率低、成本高、耗能高、排放高和作用慢。
ZL201220144406.3公开了一种放射性污水吸附过滤器，具体是一种能够快速封闭打开顶盖，设置有能够压缩的耦合层的过滤器。该吸附过滤器操作简单，但是需要频繁停机开闭过滤器顶盖，导致效率不高。
ZL201510204143.9公开了一种放射性废水处理方法，具体是向放射性废水中加入活性硅酸钙，该处理方法可有效去除放射性废水中的钴、铀等放射性元素，但该方法不适用于处理严重事故下放射性海水中的锶和铯等元素。诸如此类，都不能对严重事故下大量放射性海水进行有效处理。
因此，有必要设计一种成本低、吸附效率高、低放射性排放、能够不停机处理严重事故下的放射性污水的装置。
由于上述原因，本发明人对现有的技术进行改造，设计出一种利用天然材料对放射性海水处理的装置和方法。
发明内容
为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，发现利用多种天然材料对放射性海水进行过滤，成本低廉，处理效果较好;同时设计出一种能够连续处理污水的装置，所述装置包括转轴、过滤板、过滤箱、放射性检测装置和阀门，其中，过滤板环绕转轴设置，过滤箱套设于过滤板外侧，当过滤板进入过滤箱后，对流入的放射性海水进行过滤，放射性检测装置检测合格后，经阀门流出;当过滤板吸附饱和后，转动更换过滤板即可继续对放射性海水进行处理，从而实现不停机处理严重事故下的放射性污水，处理效率高。
具体来说，本发明的目的在于提供以下方面：
一方面，本发明的目的在于提供一种放射性海水处理的装置，其中，所述装置包括转轴1、过滤箱2、过滤板3、放射性检测装置4和阀门5;
其中，过滤板3环绕转轴1设置和旋转，并套设于过滤箱2的内部;过滤箱2固定连接于转轴1上;
当过滤板3旋转进入过滤箱2内部后，二者组成封闭空间，对过滤箱2上方流入的放射性海水进行处理，放射性检测装置4检测合格后，经阀门5流出。
所述过滤板3为填充有处理材料的扇形盒子，并均匀环绕转轴1设置，形成类圆盘状;
所述过滤板3底部分布有漏水孔;
任选地，过滤板3还设置有减缓海水对处理材料冲击力度的配重盖;
所述配重盖与过滤板3的形状适配;
所述配重盖上设有漏水的通孔或滤网。
所述过滤板3沿转轴1由上至下多层分布，并填充有天然处理材料;所述天然处理材料包括海水预处理材料、化学沉淀处理材料、吸附处理材料和离子交换处理材料。
所述过滤板3沿转轴1由上至下至少分布有4层，并由上层至下层依次填充有，
海水预处理材料，包括石英砂和鹅卵石颗粒/粉末中的一种或多种;
化学沉淀处理材料，包括活性硅酸钙、方解石和文石颗粒/粉末中的一种或多种;
吸附处理材料，包括活性炭、向日葵秸秆、玉米芯、稻壳、海藻、铁基氧化物和铁基氢氧化物颗粒/粉末中的一种或多种;
离子交换处理材料，包括沸石、蒙脱石、高岭石、累托石和云母颗粒/粉末中的一种或多种;
所述填充材料优选使用布类材料包裹。
所述过滤板3可围绕转轴1转动，过滤箱2与转轴1相对固定不能转动。
所述过滤箱2的高度大于过滤板3，并呈与过滤板3适配的立体扇形;
过滤箱2与单个过滤板3组成密闭空间;
过滤箱2的层数与过滤板3的层数相同;
过滤箱2开设有开口，过滤板3通过所述开口旋转进入和旋转转出过滤箱2。
所述过滤箱2之间设有管道，优选设置3条管道，并在管道处安装放射性检测装置4和阀门5。
所述阀门5为自动阀门，根据放射性检测装置4提供的信号自动调节阀门5的开度，从而控制放射性海水流量。
另一方面，提供一种使用以上装置进行放射性海水处理的方法，其中，
装置进行处理时：放射性海水进入处理装置，经包括海水预处理材料、化学沉淀处理材料、吸附处理材料和离子交换处理材料的处理材料处理后，当放射性检测装置4的检测结果符合要求时，处理后的海水排出处理装置;
处理材料饱和时：停止流入放射性海水，暂停放射性海水流入处理装置，转动过滤板3，使吸附饱和的处理材料转出过滤箱2;
转动过滤板3，将过滤箱2旋转入口处填充有处理材料的过滤板3旋转进入过滤箱2，并与过滤箱2紧密贴合后，流入放射性海水继续进行处理;
更换处理材料时：在装置处理放射性海水时，对其吸附饱和的处理材料进行更换处理。
本发明所具有的有益效果包括：
(1)本发明提供的装置中，吸附材料饱和后，转动更换过滤板即可继续进行过滤，因而能够实现不停机更换处理材料，处理效率高。
(2)本发明提供的装置中，使用多种天然材料为处理材料对放射性海水进行过滤，成本低廉，处理效果较好;
(3)对于吸附饱和后的处理材料，由于其在过滤箱之外，因而取出时操作简单方便，同时，也有利于填充新的吸附材料时;
(4)所述装置利用重力实现过滤，不需要额外增压设备，设备简单，使用方便;
(5)所述处理装置采用立式结构，能够大大减小占地面积。