申请日2013.11.11
公开(公告)日2014.04.16
IPC分类号G21F9/06; G21F9/12
摘要
一种低水平放射性废水离子交换处理系统，包括依次连接的供料泵、颗粒过滤器、油分吸附器、中间水箱、净化泵、一级离子交换柱、二级离子交换柱。净化泵的出水管一路通过一级交换柱进水阀与一级离子交换柱的进水口连接，另一路通过二级交换柱进水阀与二级离子交换柱的进水口连接。一级离子交换柱的出水口通过一级交换柱出水阀与二级离子交换柱的进水管路连接，还通过一级交换柱出水旁路阀与二级离子交换柱的出水管路连接;二级离子交换柱的出水口通过二级交换柱出水阀与合格净化水出口连接，还通过二级交换柱出水旁路阀与一级离子交换柱的进水管路连接。本实用新型解决了工艺树脂利用率低、二次废物产生量大、及树脂交换容量的利用率不高的问题。
权利要求书
1.一种低水平放射性废水离子交换处理系统，其特征在于：包 括依次连接的供料泵(1)、颗粒过滤器(2)、油分吸附器(3)、中间 水箱(4)、净化泵(5)、一级离子交换柱(7)、二级离子交换柱(8)， 净化泵(5)的出水管分为两路，一路通过一级交换柱进水阀(15) 与一级离子交换柱(7)的进水口连接，另一路通过二级交换柱进水 阀(18)与二级离子交换柱(8)的进水口连接;一级离子交换柱(7) 的出水口通过一级交换柱出水阀(16)与二级离子交换柱(8)的进 水管路连接，还通过一级交换柱出水旁路阀(17)与二级离子交换柱 (8)的出水管路连接;二级离子交换柱(8)的出水口通过二级交换 柱出水阀(19)与合格净化水出口连接，还通过二级交换柱出水旁路 阀(20)与一级离子交换柱(7)的进水管路连接。
2.如权利要求1所述的低水平放射性废水离子交换处理系统， 其特征在于：还包括安装在供料泵(1)与颗粒过滤器(2)的进水口 之间的第一颗粒过滤器进水阀(9)、与颗粒过滤器(2)的出水口连 接的第二颗粒过滤器出水阀(10)，第一颗粒过滤器进水阀(9)的进 口与第二颗粒过滤器出水阀(10)的出口之间通过颗粒过滤器旁路阀 (11)相连接，油分吸附器(3)的进水口与油分吸附器进水阀(12) 连接，油分吸附器(3)的出水口与油分吸附器出水阀(13)连接， 油分吸附器进水阀(12)的进口与油分吸附器出水阀(13)的出口之 间通过油分吸附器旁路阀(14)相连接，颗粒过滤器旁路阀(1)的 出口与油分吸附器进水阀(12)和油分吸附器旁路阀(14)的进口连 接。
3.如权利要求1所述的低水平放射性废水离子交换处理系统， 其特征在于：颗粒过滤器(2)的排气口和油分吸附器(3)的排气口 通过阀门并联后再与中间水箱(4)的进水口连接。
4.如权利要求1所述的低水平放射性废水离子交换处理系统， 其特征在于：还包括真空泵(6)，颗粒过滤器(2)的排空口与油分 吸附器(3)的排空口通过阀门并联后再与真空泵(6)的进口连接; 一级离子交换柱(7)的排气口和二级离子交换柱(8)的排气口通过 阀门并联后与真空泵(6)的进气口连接;真空泵(6)的出口通过阀 门与中间水箱(4)下部的侧出口连接。
5.如权利要求1所述的低水平放射性废水离子交换处理系统， 其特征在于：还包括安装在中间水箱(4)上的液位计(23)、与所述 液位计(24)、供料泵(1)和净化泵(5)连接的PLC控制器。
6.如权利要求1所述的低水平放射性废水离子交换处理系统， 其特征在于：还包括安装在一级离子交换柱(7)出水口的一级出水 在线电导率仪(24)、安装在二级离子交换柱(8)出水口的二级出水 在线电导率仪(25)、PLC控制器，离子交换柱出水分为两路，一路 通过不合格水循环电动阀(21)与中间水箱(4)的第二进水口连接， 另一路通过合格净化水排放电动阀(22)与装置的净化水排放口连接， 一级出水在线电导率仪(24)、二级出水在线电导率仪(25)、不合格 水循环电动阀(21)和合格净化水排放电动阀(22)与所述PLC控 制器连接。
说明书
一种低水平放射性废水离子交换处理系统
技术领域
本实用新型涉及核工业放射性废水处理领域，具体是一种低水平 放射性废水离子交换处理系统。
背景技术
放射性废水中的放射性核素固有的放射性衰变特性是无法改变 的，因此放射性废水的处理有其特殊性，通常采取两种途径：一是将 放射性废水排入水体，通过稀释和扩散达到无害水平，主要适用于极 低水平的放射性废水的处理;二是将放射性废水核素收集、浓缩，然 后将浓缩产物与人类的生活环境长期隔离，任其自然衰减，这种方法 对于高、中和低水平放射性废水均适用。目前，对中低水平放射性废 水的处理主要采取后一种途径，主要包括化学沉淀法、蒸发浓缩法和 离子交换法等。
离子交换法是利用离子交换剂带有的功能基团与废水中以离子 状态存在的放射性核素之间发生离子交换，从而将放射性浓集在离子 交换剂中的处理方法。常用的离子交换剂有沸石、分子筛和离子交换 树脂等，其中以离子交换树脂的应用最为广泛。离子交换法适用于悬 浮物少、含盐量低的废水的处理，去污因子在10～104之间，平均可 达到102～103。离子交换法的优点工艺成熟、操作简便、可适于连 续运行和自动化操作，在没有非放射性离子干扰的情况下，离子交换 树脂能够长时间工作而不会失效。
离子交换法处理放射性废水在实际应用中可采取不同的工艺方 式进行，如常用的“阳柱+阴柱+混柱”工艺中，废水先通过阳离子交换 柱将其中的阳离子去除、再通过阴离子交换柱将其中的阴离子去除， 最后由混合离子交换柱对废水进一步净化。这种工艺在实际应用中存 在的问题包括：由于三台交换柱内装填同样体积的树脂，每台交换柱 内树脂失效的时机并不一致，只要一台交换柱内的树脂失效，三台交 换柱内的树脂通常都同时更换，相当一部分树脂的交换容量未被利用 就作为废树脂排掉，增加了二次废物的产生量;含有颗粒杂质和油分 等污染物的放射性废水直接进入交换柱内进行处理，不仅会降低树脂 交换容量的利用率，使得单位体积树脂的废水处理量低于理论计算 值，也降低了树脂的去污因子。
发明内容
本实用新型提供一种低水平放射性废水离子交换处理系统，可以 克服传统离子交换“阳柱+阴柱+混柱”工艺树脂利用率低、二次废物产 生量大的问题;还可以避免树脂被颗粒杂质和油分污染，提高废水处 理的去污因子。
一种低水平放射性废水离子交换处理系统，包括依次连接的供料 泵、颗粒过滤器、油分吸附器、中间水箱、净化泵、一级离子交换柱、 二级离子交换柱，净化泵的出水管分为两路，一路通过一级交换柱进 水阀与一级离子交换柱的进水口连接，另一路通过二级交换柱进水阀 与二级离子交换柱的进水口连接;一级离子交换柱的出水口通过一级 交换柱出水阀与二级离子交换柱的进水管路连接，还通过一级交换柱 出水旁路阀与二级离子交换柱的出水管路连接;二级离子交换柱的出 水口通过二级交换柱出水阀与合格净化水出口连接，还通过二级交换 柱出水旁路阀与一级离子交换柱的进水管路连接。
如上所述的低水平放射性废水离子交换处理系统，还包括安装在 供料泵与颗粒过滤器的进水口之间的第一颗粒过滤器进水阀、与颗粒 过滤器的出水口连接的第二颗粒过滤器出水阀，第一颗粒过滤器进水 阀的进口与第二颗粒过滤器出水阀的出口之间通过颗粒过滤器旁路 阀相连接，油分吸附器的进水口与油分吸附器进水阀连接，油分吸附 器的出水口与油分吸附器出水阀连接，油分吸附器进水阀的进口与油 分吸附器出水阀的出口之间通过油分吸附器旁路阀相连接，颗粒过滤 器旁路阀的出口与油分吸附器进水阀和油分吸附器旁路阀的进口连 接。
如上所述的低水平放射性废水离子交换处理系统，颗粒过滤器的 排气口和油分吸附器的排气口通过阀门并联后再与中间水箱的进水 口连接。
如上所述的低水平放射性废水离子交换处理系统，还包括真空 泵，颗粒过滤器的排空口与油分吸附器的排空口通过阀门并联后再与 真空泵的进口连接;一级离子交换柱的排气口和二级离子交换柱的排 气口通过阀门并联后与真空泵的进气口连接;真空泵的出口通过阀门 与中间水箱下部的侧出口连接。
如上所述的低水平放射性废水离子交换处理系统，还包括安装在 中间水箱上的液位计、与所述液位计、供料泵和净化泵连接的PLC 控制器。
如上所述的低水平放射性废水离子交换处理系统，还包括安装在 一级离子交换柱出水口的一级出水在线电导率仪、安装在二级离子交 换柱出水口的二级出水在线电导率仪、PLC控制器，离子交换柱出水 分为两路，一路通过不合格水循环电动阀与中间水箱的第二进水口连 接，另一路通过合格净化水排放电动阀与装置的净化水排放口连接， 一级出水在线电导率仪、二级出水在线电导率仪、不合格水循环电动 阀和合格净化水排放电动阀与所述PLC控制器连接。
本实用新型可通过设置的颗粒过滤器和油分吸附器预先去除放 射性废水中的颗粒杂质和油分等污染物，提高树脂交换容量的利用 率;另外通过在一级离子交换柱的出水口设置与二级离子交换柱的出 水管路连接的一级交换柱出水旁路阀，以及在二级离子交换柱的出水 口设置与一级离子交换柱的进水管路连接的二级交换柱出水旁路阀， 可以实现在其中一台交换柱内的树脂更换时，充分利用另一台交换柱 内的树脂，以解决二次废物产生量大的问题。