一种用于放射性含硼废液中硼浓缩的装置和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110467189A(43)申请公布日2019.11.19(21)申请号201810437388.XG21F9/04(2006.01)(22)申请日2018.05.09(71)申请人上海核工程研究设计院有限公司地址200233上海市徐汇区虹漕路29号(72)发明人何艳红王鑫陈斌翁明辉朱来叶(74)专利代理机构上海精晟知识产权代理有限公司31253代理人冯子玲(51)Int.Cl.C01B35/02(2006.01)B01D67/00(2006.01)B01D69/12(2006.01)B01D69/10(2006.01)B01D61/14(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种用于放射性含硼废液中硼浓缩的装置和方法(57)摘要本发明提供一种用于放射性含硼废液中硼浓缩的装置，其特征在于，包括:原水罐、浓缩单元进水泵、对硼具有高截留率的浓缩单元膜组件和产水罐；所述原水罐、浓缩单元进水泵、对硼具有高截留率的浓缩单元膜组件和产水罐依次相连；所述浓缩单元膜组件与所述原水罐相连，其中：所述对硼具有高截留率的浓缩单元膜组件经配置以将硼回收或者作为固体废物；所述浓缩单元膜组件在不调节原水pH值的条件下对硼的截留率大于95％。本发明提供的用于放射性含硼废液中硼浓缩的装置和方法，解决了针对高硼浓度，传统浓缩单元膜组件对硼低截留率问题,提高系统脱硼率，减少最终硼排放浓度和总量，提高处理效率。CN110467189ACN110467189A权利要求书1/1页1.一种用于放射性含硼废液中硼浓缩的装置，其特征在于，包括:原水罐、浓缩单元进水泵、对硼具有高截留率的浓缩单元膜组件和产水罐；所述原水罐、浓缩单元进水泵、对硼具有高截留率的浓缩单元膜组件和产水罐依次相连；所述浓缩单元膜组件与所述原水罐相连，其中：所述对硼具有高截留率的浓缩单元膜组件经配置以将硼回收或者作为固体废物；所述浓缩单元膜组件在不调节原水pH值的条件下对硼的截留率大于95％。2.如权利要求1所述的用于放射性含硼废液中硼浓缩的装置，其特征在于，所述进水泵经配置以将所述原水罐中的含硼的放射性废液泵入所述对硼具有高截留率的浓缩单元膜组件。3.一种用于放射性含硼废液中硼浓缩的方法，其特征在于，包括如下步骤：通过进水泵将原水箱中的含硼的放射性废液泵入浓缩单元膜组件，放射性废液中的硼被浓缩单元膜组件截留后回到原水/浓水箱罐；原水/浓水箱罐中的浓硼溶液进入下游回用工艺段，或者硼固化工艺段，或者浓硼处理工艺段，直至浓缩液中硼浓度达到系统设定值；从浓缩单元膜组件产出的水达标排放或者排向下段工艺处理，下段工艺包括CEDI工艺，或者树脂净化工艺。2CN110467189A说明书1/3页一种用于放射性含硼废液中硼浓缩的装置和方法技术领域[0001]本发明涉及一种用于放射性含硼废液中硼浓缩的装置和方法。背景技术[0002]传统压水堆核电厂中，采用硼进行反应性化学补偿控制。电厂运行期间，由于调硼和化容系统下泄操作频繁，将产生大量含硼废液。排出的含硼废液大部分通过硼回收系统浓缩和净化后，在电厂内回用。但每堆年依然还有约0.4吨硼排向环境。[0003]CAP系列核电厂的反应性控制方式与一般压水堆核电厂类似，但CAP系列核电厂在反应性控制中还采用了机械补偿运行模式，可溶硼仅用于补偿由于堆芯燃耗引起的反应性变化，而利用控制棒的动作进行快速反应性变化控制和负荷跟踪，从源头减少了含硼废液的产生。为简化系统设计，原设计中取消了传统压水堆电厂的硼回收系统，含硼废液如果不处理，每堆年大约有约1吨硼通过放射性废液处理系统处理后排入环境。[0004]虽然国家标准中暂无硼的排放限值，但福岛事件后，国家监管对环境保护的要求日益严格，对液态流出物中硼的排放控制更加关注。审评方希望通过设计改进，使核电厂的硼排放浓度和硼排放总量得到有效控制。[0005]目前可采用除硼的工艺主要有蒸发、离子交换、反渗透等。蒸发为现阶段没有硼回收系统的核电站主要采用的除硼工艺，其优点是工艺成熟，工程运行经验较多，缺点是占地面积大、能耗高。离子交换对硼有较高的去污因子，但目前市场上的离子交换树脂对硼的工作交换容量都较低，处理平均硼浓度1000ppm的含硼废液会产生大量的废树脂。膜技术是物理分离过程，不会引入额外的杂质，但现有的膜处理技术主要虽然具有工艺简单、除硼效率高、能耗低等优点，但市场上现有的膜由于自身脱盐层结构的问题，主要是针对小于10ppm的低浓度硼处理，对高硼废水中硼的脱除率较低。而核电厂冷却剂流出液中硼的最高浓度可能达到2700ppm，平均硼浓度约为1000ppm，浓缩后硼浓度甚至达到5000ppm。[0006]如何解决针对高硼浓度依然具有高截留率，且工