申请日2015.05.05
公开(公告)日2015.07.22
IPC分类号G21F9/04
摘要
本发明公开了一种正向渗透处理放射性废水的装置、系统及方法。为解决现有技术能耗高等问题而发明。包括：水分子可以通过盐离子不能通过的半渗透膜;用于使汲取液的通过的汲取室;以及用于使放射性废水通过的废水室，所述的汲取室和废水室通过所述的半渗透膜隔开;其中，所述的汲取液的渗透压大于放射性废水的渗透压。本发明利用膜两侧汲取液和废水之间存在渗透压，水从废水侧通过渗透膜渗透至汲取液侧，从而实现含钴废水的浓缩。本发明可有效克服传统蒸发工艺中的起泡沫、腐蚀、结垢、爆炸等潜在危险，同时与反渗透法相比，具有能耗低、膜污染小、对进水水质要求较小，膜组件更换周期长等优点。
权利要求书
1.一种正向渗透处理放射性废水的装置，其特征在于：包括：
水分子可以通过盐离子不能通过的半渗透膜;
用于使汲取液的通过的汲取室;
以及用于使放射性废水通过的废水室，
所述的汲取室和废水室通过所述的半渗透膜隔开;其中，
所述的汲取液的渗透压大于放射性废水的渗透压。
2.如权利要求1所述的正向渗透处理放射性废水的装置，其特征在于：所 述的汲取液为海水或浓度大于0.5mol/L的NaCl溶液。
3.一种正向渗透处理放射性废水的系统，其特征在于，包括：如权利要求 1所述的放射性废水的处理装置;还包括：
用于向汲取室提供汲取液的汲取液输入管道以及用于接收通过汲取室汲取 液的输出管道;
用于向废水室提供放射性废水的废水输入管道以及用于接收通过废水室的 废水输出管道。
4.如权利要求3所述的正向渗透处理放射性废水的系统，其特征在于：在 所述的管道上设有蠕动泵、流量计、电导率仪。
5.如权利要求3所述的正向渗透处理放射性废水的系统，其特征在于：还 包括一废水槽;所述的废水输入管道与废水输出管道与所述的废水槽连通形成 循环回路。
6.如权利要求3所述的正向渗透处理放射性废水的系统，其特征在于：还 包括一汲取液槽;所述的汲取液输入管道与汲取液输出管道与所述的废水槽连 通形成循环回路。
7.如权利要求3所述的正向渗透处理放射性废水的系统，其特征在于：所 述的汲取液和废水的流速不低于1.85cm/s。
8.如权利要求3所述的正向渗透处理放射性废水的系统，其特征在于：所 述的汲取液浓度不低于0.5mol/L;所述的放射性废水浓度不高于20mg/L。
9.一种正向渗透处理放射性废水的方法，其特征在于，包括下述步骤：
选择一水分子可以通过盐离子不能通过的半渗透膜;
使汲取液的通过的半渗透膜的一侧;
使放射性废水半渗透膜的一侧;其中，
所述的汲取液的渗透压大于放射性废水的渗透压。
10.如权利要求9的正向渗透处理放射性废水的方法，其特征在于，所述 的汲取液以循环方式进行工作，在循环过程中，保持所述的汲取液的浓度不低 于0.5mol/L。
说明书
正向渗透处理放射性废水的装置、系统及方法
技术领域
本发明涉及一种正向渗透处理放射性废水的装置、系统及方法。
背景技术
近年来，我国加快了对核电事业的建设步伐，在大力发展核电的同时，核 废物的处理也越来越受到人们的广泛关注。尤其是近期发生的日本福岛核泄露 事故，更是让全世界人民重新审视核电的发展。核电站排放的放射性废水是否 能够得到及时有效处理成为核电发展的一个重要制约因素。
由于放射性废物的最终固化处置成本很高，因此在放射性废水处理中，废 水的减量化处理是整个处理过程中最为关键的一步。发达国家的核电站主要采 用蒸发法和膜处理法以及这些工艺的组合处理达到减量化目的。在我国主要采 用蒸发法对放射性废水进行减量化处理。蒸发法是一种传统的、可靠的浓缩处 理方法，被大多数核电厂所采用。蒸发法的主要缺点是能耗很高、运行成本高， 同时由于蒸发过程产生的小液滴会随水蒸气进入冷凝液，因此需要对冷凝液进 行进一步处理，设备复杂，同时蒸发工艺设计时还要考虑起泡沫、腐蚀、结垢、 爆炸等潜在危险。
膜处理技术在放射性废水减量化应用中，主要以反渗透法为主，国外已有 部分电厂采用反渗透工艺处理部分放射性废水。由于反渗透技术已有多年的工 业化应用经验，技术相对较成熟，对放射性废水中的核素分离效果较好，且产 生二次废物量少，因此近年来得到较多的应用尝试。但其由于进水压力大，使 得其能耗很高、对设备要求高、且浓差极化膜污染情况严重。
鉴于现存工艺的缺点和不足，寻找新型的高效、节能、安全的浓缩处理工 艺成为放射性废水处理中急需解决的问题。
发明内容
为克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种方向简单、高效、节能、安 全的正向渗透处理放射性废水的装置、系统及方法。
为达到上述目的，本发明的正向渗透处理放射性废水的装置，包括：
水分子可以通过盐离子不能通过的半渗透膜;
用于使汲取液的通过的汲取室;
以及用于使放射性废水通过的废水室，
所述的汲取室和废水室通过所述的半渗透膜隔开;其中，
所述的汲取液的渗透压大于放射性废水的渗透压。
其中，所述的汲取液为高浓度的NaCl溶液、海水。
为达到上述目的，本发明的正向渗透处理放射性废水的系统，包括：如上 述的放射性废水的处理装置;还包括：
用于向汲取室提供汲取液的汲取液输入管道以及用于接收通过汲取室汲取 液的输出管道;
用于向废水室提供放射性废水的废水输入管道以及用于接收通过废水室的 废水输出管道。
优选的，在所述的管道上设有蠕动泵、流量计、电导率仪。
优选的，还包括一废水槽;所述的废水输入管道与废水输出管道与所述的 废水槽连通形成循环回路。
优选的，还包括一汲取液槽;所述的汲取液输入管道与汲取液输出管道与 所述的废水槽连通形成循环回路。或者循环回路间歇式或连续补给NaCl维持汲 取液浓度不变。或者是开放式的连续流，如海水供给。
优选的，所述的汲取液和废水的流速不低于1.85cm/s。
优选的，所述的汲取液浓度不低于0.5mol/L(以NaCl计);优选的，所述 的放射性废水浓度不高于20mg/L(以Co计)。
为达到上述目的，本发明的正向渗透处理放射性废水的方法，包括下述步 骤：
选择一水分子可以通过盐离子不能通过的半渗透膜;
使汲取液的通过的半渗透膜的一侧;
使放射性废水半渗透膜的一侧;其中，
所述的汲取液的渗透压大于放射性废水的渗透压。
优选地，所述的汲取液以循环方式进行工作，在循环过程中，保持所述的 汲取液的浓度不低于0.5mol/L。
本发明的有益效果：本发明利用膜两侧汲取液和废水之间存在渗透压，水 从废水侧通过渗透膜渗透至汲取液侧，从而实现含钴废水的浓缩。本发明可有 效克服传统蒸发工艺中的起泡沫、腐蚀、结垢、爆炸等潜在危险，同时与反渗 透法相比，具有能耗低、膜污染小、对进水水质要求较小，膜组件更换周期长 等优点。