申请日2015.06.29
公开(公告)日2015.12.02
IPC分类号G21F9/12; G21F9/06
摘要
本实用新型公开了核电厂痕量级放射性废水pH值自动控制系统，放射性废水的进水端通过管道依次接串联的第一混和过滤器、过滤器、第二混和过滤器和废水处理系统，其特征是包括计量泵、碱液添加装置、PLC3、流量计、第一pH仪、电导率仪、第二pH仪;流量计和第一pH仪并联接第一混和过滤器的进水端，电导率仪、第二pH仪与过滤器的出水端并联，计量泵串联于碱液添加装置与第一混和过滤器的进水端之间，流量计、第一pH仪、电导率仪、第二pH仪的输出信号端接PLC，PLC的输出端接计量泵的控制端。
权利要求书
1.一种核电厂痕量级放射性废水pH值自动控制系统，放射性废水的进水端通过管道依次接串联的第一混和过滤器、过滤器、第二混和过滤器和废水处理系统，其特征是包括计量泵、碱液添加装置、PLC3、流量计、第一pH仪、电导率仪、第二pH仪;流量计和第一pH仪并联接第一混和过滤器的进水端，电导率仪、第二pH仪与过滤器的出水端并联，计量泵串联于碱液添加装置与第一混和过滤器的进水端之间，流量计、第一pH仪、电导率仪、第二pH仪的输出信号端接PLC，PLC的输出端接计量泵的控制端。
说明书
一种核电厂痕量级放射性废水pH值自动控制系统
技术领域
本实用新型涉及核工业放射性废水处理领域，具体是一种核电厂痕量级放射 性废水pH值自动控制系统。
背景技术
随着我国环境保护工作的不断发展，国家对核电站放射性废液的排放也提出 了越来越严格的排放要求，新修订的国家标准GB6249和GB14587中明确提出：对于滨 河、滨湖或滨水库厂址，系统排放口处除3H、14C外，其它放射性核素的总排放浓度 上限值为100Bq/L。
目前，国内外处理中、低放废液的工艺大致分为二类，即传统处理工艺和创 新处理工艺：传统工艺包含蒸发、过滤、离子交换等;创新处理工艺有化学絮凝处理、 膜分离技术等。而中、低放射性废水中放射性核素的浓度大多处于ppb～ppt级的超低痕 量水平，其废水水质多变，浓度较低，离子交换法可针对废水复杂水质采用不同的工艺 方法，且各离子交换器可以灵活切换，在放射性处理工艺中得到广泛的应用。经研究发 现，在进入离子交换器前，向放射性废液中添加特殊的絮凝剂，并调整pH值，可以大大 提高离子交换器对放射性胶体的去除效率，降低树脂的消耗量。
pH值的大小对痕量级核素胶体的去除效率至关重要，当pH值维持在某一特 定值时，核素絮凝效果达到最佳。虽然碱液添加装置设置在核岛外壳房间内，但该房间 内放射性物质对工作人员的身体也会造成一定的伤害，因此，一套核电厂废水处理系统 pH值自动控制系统显得尤为重要。核电放射性废水的进水水质在一段时间内是稳定的， 随着来水的水质的变化，某一时刻，pH值或流量计会产生新的变化，如果只通过过滤 器出水检测废水的pH值或流量计来调节碱液的添加量，势必会有部分的废水未经过pH 的调节直接进入下面处理工艺中，这样就会影响处理效果，而来水端增加一个pH仪表 并将流量计前置可有效解决这个问题，通过来水端测量pH值和流量值迅速反馈给PLC 控制系统，利用公式重新计算加药量，在进入系统之前对加药量进行提前控制，再利用 过滤器出水pH仪表对废水pH进行进一步微调，使得废水pH值稳定在某一最佳值，这 套系统针对核电厂痕量级放射性废水流量多变，水质复杂的特点，采用前馈速调，反馈 微调的方法，对废水的pH值进行自动精确的控制。
发明内容
本实用新型目的是，提供一种核电厂痕量级放射性废水pH值自动控制系统， 通过对废液水质的流量、pH值的监测，利用pH仪表、流量计与计量泵连锁，将pH值 始终保持在某一特定值，使得胶体处于最佳凝聚状态，提高核素的去除效率，减少碱液 的损耗，减低核电站的运行成本。
本实用新型技术方案是：核电厂痕量级放射性废水pH值自动控制系统，放 射性废水的进水端通过管道依次接串联的第一混和过滤器、过滤器、第二混和过滤器和 废水处理系统，其特征是包括计量泵、碱液添加装置、PLC3、流量计、第一pH仪、电 导率仪、第二pH仪;流量计和第一pH仪并联接第一混和过滤器的进水端，电导率仪、 第二pH仪与过滤器的出水端并联，计量泵串联于碱液添加装置与第一混和过滤器的进 水端之间，流量计、第一pH仪、电导率仪、第二pH仪的输出信号端接PLC，PLC的 输出端接计量泵的控制端。
碱液添加装置用于存储碱性溶液。计量泵1用于添加碱液，与流量计4、第 一pH仪5连锁。第一pH仪5用于检测进水的pH值;第二pH仪、电导率仪用于检测 过滤器出水的电导率值。
流量计4用于检测进水的流量;第一pH仪表5用于检测进水的pH值，当检 测到废水流量或pH值发生波动变化时，将流量值或pH值示数反馈给PLC控制系统3， 再由公式计算出碱液添加流量，对加药量进行提前控制，确保废水的pH值尽可能快速 地稳定在某一最佳值。
碱液添加流量为
式中，Q加碱为碱液添加流量，m3/h;
Qi为废水进水流量，m3/h;
x为pH仪表5的检测示数;
y为废水处理最佳pH值，定值;
C碱为碱液的摩尔浓度，mol/L，定值。
流量计4用于检测进水的流量Qi，设置高报警和低报警，当出现高报警或低 报警时提醒操作人员对系统进行检查。
当流量计4和仪表5示数稳定时，改由pH仪表7控制调节。pH仪表7用于 检测过滤器出水的pH值，并与计量泵1连锁，pH仪表7示数大于高示数时，高报警， 减少计量泵1的流量，直至关闭计量泵1;pH仪表7示数小于低示数时，低报警，增加 计量泵1的流量，使得废水的pH值稳定在某一最佳值。
放射性废水pH值在某一最佳值下经过滤器后有一定的去除效率，可用电导 率仪对废水的电导率进行检测，起警示作用。电导率仪6用于检测过滤器出水的pH值， 电导率仪示数大于某一示数时，高报警，提醒操作人员进行相应检查。
本实用新型的有益效果：该系统针对痕量级核电厂放射性废水复杂的水质， 多变的流量等特点，精确地控制其pH值，提高了出水的水质质量，减少了碱液的消耗 量，提高了核素的去除效率，节约了水处理成本，同时减少了劳动人员的工作强度，使 劳动人员远离放射性污染。本实用新型当检测到流量计或pH值发生变化时，将流量计 和pH值示数反馈给PLC控制系统，再由公式计算出碱液添加量，再反馈给计量泵，确 保废水的pH值保持在某一最佳稳定值;第二pH仪表用于检测过滤器出水的pH值，起 微调和报警作用。电导率仪用于检测过滤器出水的电导率值，起报警作用。该控制系统 是通过对废液水质的pH、流量计在线仪表的监测，控制废水的pH值保持在某一最佳稳 定值，确保放射性胶体处于最佳凝聚状态，提高了各元素的去除效率，减少了后续处理 单元的消耗量，使电厂成本大幅降低。