一种放射性废液处理装置及放射性废液处理系统

摘要

本实用新型公开一种放射性废液处理装置以及包括该放射性废液处理装置的放射性废液处理系统，所述放射性废液处理装置包括前置过滤器、多介质过滤器、膜堆过滤单元，所述前置过滤器的输入端与废水接口连通，用于除去从废水接口内流出的放射性废液中的大颗粒物；所述多介质过滤器的输入端与所述前置过滤器的输出端连通，用于除去所述放射性废液中的悬浮物及油类物质；所述膜堆过滤单元的输入端与所述多介质过滤器的输出端连通，用于过滤放射性废液中的离子态及胶态的放射性核素。所述放射性废液处理装置既能够有效去除放射性废液中的悬浮物、油脂、以及离子态的放射性核素，还能有效去除胶体离子态的放射性核素。

说明书

技术领域

本实用新型属于核工业技术领域，具体涉及一种放射性废液处理装置以及包括该放射性废液处理装置的放射性废液处理系统。

背景技术

国内目前的放射性废液主要通过“过滤+离子交换”工艺进行处理，但因氧化过程会导致腐蚀产物大部分以胶体态形式存在，因此用目前的传统处理工艺很难去除。同时在役核设施的放射性废液中存在悬浮物、颗粒物及油脂容易导致离子交换树脂和膜材料的堵塞的杂质，影响过滤材料的使用寿命。

同时，固定式放射性废液处理装置具有无法及时、有效处理突发状况，应对多变外界环境的缺陷。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种放射性废液处理装置以及包括该放射性废液处理装置的放射性废液处理系统，所述放射性废液处理装置既能够有效去除放射性废液中的悬浮物、油脂、以及离子态的放射性核素，还能有效去除胶体离子态的放射性核素等杂质。

为了解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种放射性废液处理装置，包括前置过滤器、多介质过滤器、膜堆过滤单元，所述前置过滤器的输入端与废水接口连通，用于除去从废水接口内流出的放射性废液中的大颗粒物；所述多介质过滤器的输入端与所述前置过滤器的输出端连通，用于除去所述放射性废液中的悬浮物及油类物质；所述膜堆过滤单元的输入端与所述多介质过滤器的输出端连通。

优选的，所述前置过滤器的过滤精度范围为300～350μm，所述多介质过滤器的过滤精度范围为50～80μm，所述膜堆过滤单元的过滤精度范围为5～8μm。

优选的，所述膜堆过滤单元包括膜堆过滤器与保安过滤器，所述保安过滤器的输入端与所述多介质过滤器的输出端连通，用于过滤所述放射性废液中的未被多介质过滤器处理的微细颗粒物；所述膜堆过滤器的输入端与所述保安过滤器的输出端连通，所述膜堆过滤器的输出端与产水接口连通，所述产水接口用于输出放射性废液经过滤后的洁净水。

优选的，所述膜堆过滤单元还包括冲洗水接口与空压机接口，所述冲洗水接口位于膜堆过滤器的下游，并处于膜堆过滤器与产水接口之间的主管道上，冲洗水接口的入口端与外接水源连通，通过冲洗水接口向膜堆过滤器输入冲洗水，以冲洗吸附在膜堆过滤器的过滤膜上的杂质，所述空压机接口处于膜堆过滤器与保安过滤器之间的主管道上，其入口端与空气压缩机连通，以通过空压机接口向膜堆过滤器中输入压缩空气。

优选的，保安过滤器的滤芯采用具有变纤径滤层梯度结构的 5μm超细纤维绕线棉滤芯。

优选的，所述放射性废液处理装置还包括主管道与旁路管道组件，所述前置过滤器、所述多介质过滤器、所述膜堆过滤单元均设于所述主管道上，所述旁路管道组件包括第一管道、第二管道以及隔离阀组件，所述隔离阀组件包括第一隔离阀、第二隔离阀、第三隔离阀，所述第一隔离阀位于所述多介质过滤器与所述前置过滤器之间的主管道上，并且靠近所述多介质过滤器，以使得通过关闭第一隔离阀从而旁路多介质过滤器，所述第一管道的一端与所述主管道连通于第二节点，所述第二节点位于前置过滤器与第一隔离阀之间，所述第一管道的另一端与所述主管道连通于第一节点，所述第一节点位于多介质过滤器与膜堆过滤单元之间，所述第二管道的一端与所述第一管道连通于第三节点，另一端与所述废水接口连通，所述第三隔离阀与所述第二隔离阀分别设置在第一管道上与第二管道上，且分别位于第三节点的两侧，以使得通过打开第二隔离阀以及关闭第三隔离阀，从而旁路通过膜堆过滤单元。

优选的，所述放射性废液处理装置还包括驱动单元，所述驱动单元包括自吸泵与法兰式Y型过滤器，所述自吸泵与法兰式Y 型过滤器均设置在主管道上，且位于废水接口与前置过滤器之间，且所述法兰式Y型过滤器设于所述自吸泵的上游，用于防止放射性核废液中的大颗粒物进入自吸泵，所述法兰式Y型过滤器的过滤精度为600μm。

优选的，多介质过滤器内的介质采用石英砂、活性炭、蛭石中的一种。

优选的，所述放射性废液处理装置还包括转运箱与滑轮，所述前置过滤器、所述多介质过滤器、所述膜堆过滤单元均安装在转运箱内部，所述滑轮安装在所述转运箱底部。

本实用新型还提供一种放射性废液处理系统，包括核废水储存组件，以及上述的放射性废液处理装置，所述核废水储存组件包括废水接口、废水输送管道、蓄水池，废水接口中的放射性废液通过废水输送管道进入蓄水池，所述放射性废液处理装置与所述废水接口相连通。

本实用新型中的放射性废液处理装置除了能够有效地去除放射性废液中的悬浮物、油脂，还能去除放射性废液中的离子态和胶体态的核素。且该装置结构简单灵活，便于移动，既可以作为固定式放射性废液处理系统的预处理装置，也可以直接应用于多种在役核设施。

附图说明

图1是本实用新型实施例中的放射性废液处理系统的结构示意图。

图中：1-蓄水池，2-废水输送管道，3-废水接口，4-法兰式Y 型过滤器，5-自吸泵，6-前置过滤器，7-多介质过滤器，8-主管道，9-第一管道，10-第二管道，11-第一节点，12-第二节点，13-第三节点，14-第一隔离阀，15-第二隔离阀，16-第三隔离阀，17-冲洗水接口，18-空压机接口，19-保安过滤器，20-膜堆过滤器，21-产水接口，22-转运箱，23-滑轮。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对实用新型中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，属于“上”等指示方位或位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于和简化描述，而并不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须设有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“设置”、“安装”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供一种放射性废液处理装置，包括前置过滤器、多介质过滤器、膜堆过滤单元，所述前置过滤器的输入端与废水接口连通，用于除去从废水接口内流出的放射性废液中的大颗粒物；所述多介质过滤器的输入端与所述前置过滤器的输出端连通，用于除去所述放射性废液中的悬浮物及油类物质；所述膜堆过滤单元的输入端与所述多介质过滤器的输出端连通。

本实用新型还提供一种放射性废液处理系统，包括核废水储存组件，以及上述的放射性废液处理装置，所述核废水储存组件包括废水接口、废水输送管道、蓄水池，废水接口中的放射性废液通过废水输送管道进入蓄水池，所述放射性废液处理装置与所述废水接口相连通。

实施例1

如图1所示，本实施例公开一种放射性废液处理装置，包括前置过滤器6、多介质过滤器7、膜堆过滤单元，其中，前置过滤器6的输入端与废水接口3连通，用于除去从废水接口3内流出的放射性废液中的大颗粒物；多介质过滤器7的输入端与前置过滤器6的输出端连通，用于除去放射性废液中的悬浮物及油类物质；膜堆过滤单元的输入端与多介质过滤器7的输出端连通，用于过滤放射性废液中的离子态及胶态的放射性核素。

具体的，各个过滤器的过滤精度沿着放射性废液流动的方向依次升高。其中，前置过滤器6的过滤精度范围为300～350μm，用于去除放射性废液中的大颗粒物；多介质过滤器7的过滤精度范围为50～80μm，用于除去放射性废液中的悬浮物及油类物质；膜堆过滤单元的过滤精度范围为5～8μm，用于过滤放射性废液中的离子态及胶态的放射性核素。

本实施例中，放射性废液处理装置还包括主管道8，其中，前置过滤器6、多介质过滤器7、膜堆过滤单元均设于主管道8上。

本实施例中，前置过滤器6包括过滤过程与自清洗过程，在前置过滤器6对放射性废液过滤完毕后，可以通过自冲洗过程将残留在前置过滤器6内部的杂质冲出，并且通过排污阀排出前置过滤器6，从而保证前置过滤器6可以连续作业而不需要人工更换滤饼。其中，前置过滤器6的两端还设有取样管线。

具体的，多介质过滤器7的底端设有反冲洗接口与介质排放口，反冲洗接口用于对多介质过滤器7内部进行冲洗，以使残留在多介质过滤器7内部的杂质脱落，并且沿着介质排放口排出。在多介质过滤器7的下方还设置有取样管线。

在本实施例中，膜堆过滤单元包括膜堆过滤器20与保安过滤器19，保安过滤器19的输入端与多介质过滤器7的输出端连通，用于过滤所述放射性废液中的未被多介质过滤器7处理的微细颗粒物，具体来说，保安过滤器19的滤芯采用具有变纤径滤层梯度结构的5μm超细纤维绕线棉滤芯(PP材质)；保安过滤器19的滤芯寿命由进出水压差决定，当其进出水压差大于0.1MPa时，应当更换保安过滤器19的滤芯。膜堆过滤器20的输入端与保安过滤器19的输出端连通，膜堆过滤器20的输出端与产水接口21连通，产水接口21用于输出放射性废液经过滤后的洁净水。

具体的，膜堆过滤器20的内部滤芯由超滤膜、反渗透膜和电除盐组成，其中超滤膜的滤径不大于30nm，从而可以有效地去除放射性废液中的离子态及胶体形式存在的核素。在本实施例中，膜堆过滤器20为并列设置的两个，其过滤方式采用膜材料为改良的PVDF材料的膜组件进行外压式过滤，膜堆过滤单元还包括冲洗水接口17与空压机接口18，冲洗水接口17位于膜堆过滤器20 的下游，并处于膜堆过滤器20与产水接口21之间的主管道8上，冲洗水接口17的入口端与外接水源连通，通过冲洗水接口17向膜堆过滤器20输入冲洗水，以冲洗吸附在膜堆过滤器20的过滤膜上的杂质；空压机接口18处于膜堆过滤器20与保安过滤器19 之间的主管道8上，其入口端与空气压缩机连通，空气压缩机通过空压机接口18向膜堆过滤器20中输入压缩空气，从而促进膜堆过滤器20的过滤效率与动力。

在本实施例中，放射性废液处理装置还包括旁路管道组件，前置过滤器6、多介质过滤器7、膜堆过滤单元均设于主管道8上，旁路管道组件包括第一管道9、第二管道10以及隔离阀组件，隔离阀组件包括第一隔离阀14、第二隔离阀15、第三隔离阀16，第一隔离阀14位于多介质过滤器7与前置过滤器6之间的主管道8 上，并且靠近多介质过滤器7，当无需处理核废液中的悬浮物以及油类物质时，可以通过关闭第一隔离阀14从而旁路通过多介质过滤器7，使得放射性废液直接进入膜堆过滤单元内部。

第一管道9的一端与主管道8连通于第二节点12，第二节点 12位于前置过滤器6与第一隔离阀14之间，第一管道9的另一端与主管道8连通于第一节点11，第一节点11位于多介质过滤器7 与膜堆过滤单元之间，第二管道10的一端与所述第一管道9连通于第三节点13，另一端与废水接口3连通，从而使从多介质过滤器出来的放射性废液沿着废水接口排出，第三隔离阀16与所述第二隔离阀15分别设置在第一管道9上与第二管道10上，且分别位于第三节点13的两侧，当无需处理放射性核废液中的离子态以及胶体存在的放射性核素时，可以通过打开第二隔离阀15以及关闭第三隔离阀16，从而旁路通过膜堆过滤单元。

在本实施例中，放射性废液处理装置还包括驱动单元，驱动单元包括自吸泵5与法兰式Y型过滤器4，自吸泵5与法兰式Y 型过滤器4均设置在主管道8上，且位于废水接口3与前置过滤器6之间，且法兰式Y型过滤器4设于自吸泵5的上游，用于防止放射性核废液中的大颗粒物进入自吸泵5，法兰式Y型过滤器4 的过滤精度为600μm。

可选的，自吸泵5与前置过滤器6之间设置有单向阀，用于防止放射性核废液倒流。

在本实施例中，多介质过滤器7内的介质为单一的石英砂、活性炭、蛭石，或者，多介质过滤器7内的介质为石英砂、活性炭、蛭石中的两种或三种的复合体当打开第一隔离阀14时，放射性核废液进入多介质过滤器7中，放射性核废液中的污染物与滤料层中放入砂粒表面相互粘附而被截留，以使得过滤后的水质达到膜堆过滤单元的入口水质要求。

在本实施例中，放射性废液处理装置还包括转运箱22与滑轮 23，前置过滤器6、多介质过滤器7、膜堆过滤单元均安装在转运箱22内部，滑轮23安装在转运箱22底部，从而作为一种小型的放射性废液处理装置，具有很高的灵活性，便于运输，以用于不同的核设施。

本实施例中的放射性废液处理装置不但能够有效地去除放射性废液中的悬浮物、油脂以及离子态的放射性核素，还能有效去除胶体离子态的放射性核素，并且其体积小，能够便于灵活移动，适用于各种类型的核设施。

实施例2

如图1所示，本实施例公开一种放射性废液处理系统，包括核废水储存组件，以及上述的放射性废液处理装置，所述核废水储存组件包括废水接口3、废水输送管道2、蓄水池1，废水接口 3中的放射性废液通过废水输送管道2进入蓄水池1，所述放射性废液处理装置与所述废水接口3相连通。

本实施例中的放射性废液处理系统的具体工作过程如下：

通过废水接口3将产生的放射性核废液导入蓄水池1中；

自吸泵5将蓄水池1中放射性核废液从蓄水池1中吸入所述放射性废液处理装置的主管道8内；

吸入主管道内的放射性核废液依次通过前置过滤器6、多介质过滤器7、以及膜堆过滤单元进行过滤；

由产水接口21将过滤后的洁净水排出；

过滤完毕后通过冲洗水对前置过滤器6、多介质过滤器7、膜堆多虑单元进行冲洗，并且排出其中的杂质；

在实际使用过程中，如果无需过滤放射性废液中的悬浮物及油类物质时，可通过关闭第一隔离阀14旁路通过多介质过滤器7，如果无需过滤放射性废液中的胶体态及离子态存在的放射性核素时，可通过打开第二隔离阀15以及关闭第三隔离阀16，从而旁路通过膜堆多虑单元。

本实施例中的放射性废液处理系统可以广泛地应用于各种核设施，过滤掉放射性废液中的悬浮物、油类物质、以及离子态及胶体态存在的放射性核素；并且通过旁路管道，灵活地旁路通过多介质过滤器7或者膜堆过滤单元，使得过滤效果高效且准确。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。