核电厂放射性废液系统化学絮凝处理工艺模拟试验研究

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1、核电厂放射性废液系统化学絮凝处理工艺模拟试验研究柳丹，刘杰安，王鑫，钱磊，陈斌，翁明辉（上海核工程研究设计院，上海200233）摘要：针对核电厂放射性废液中腐蚀产物的去除提出一种化学絮凝强化处理工艺。通过非放射性试验配制的胶体水样可较好地模拟核电厂废液腐蚀产物源项，优选出适用模拟水样处理的絮凝剂（高分子聚合物）和絮凝工艺关键参数（药剂投加量、混合反应时间等），研制出可通过流动电流/pH仪自动控制药剂投加的絮凝-活性炭中试样机（废液处理量1m³/h），动态验证试验表明：出水均达到工艺设计要求（去污因子DF＞50）。关键词：核电厂；

2、废液处理；腐蚀产物；胶体；絮凝ExperimentalResearchonChemicalFlocculationTechnologyinLiquidRadwasteSystemofNuclearPowerPlantLIUDan,LIUJie-an,WANGXin,QIANLei,CHENBin,WENGMing-hui(ShanghaiNuclearEngineeringResearch&DesignInstitute,Shanghai200233,China)Abstract:Flocculationasanenhanced

3、treatmentprocesswasputforwardtoaimatremovingcorrosionproductinliquidradwastefromnuclearpowerplant.Thecolloidalsolutionpreparedbynon-radioactivereagentcouldsimulatesourcetermsofcorrosionproductinliquidradwastefromnuclearpowerplanteffectively.Theflocculant(highmolecula

4、rpolymer)andkeyparametersofflocculationprocess(reagentdosage,mixingtimeandsoon)whichareapplicabletosimulatedsolutionwereselected,andthentheflocculation-activatedcarbonequipmentofpilot-scale(treatmentcapacityis1m³/h)wasmanufactured.Throughthisequipment,reagentdosageco

5、uldbecontrolledautomaticallybystreamingcurrentmeterandpHmeter.Thedynamictestshowedthattheeffluentaftertreatmentcouldmeettherequirementofprojectdesignrequirement,i.e.decontaminationfactorshouldbegreaterthan50.Keywords:nuclearpowerplant;liquidradwaste;corrosionproduct;

6、colloid;flocculation1引言日本福岛核电站发生事故以来，核电厂的环境保护与核废物的安全处置问题，特别是核电厂建设对水环境的影响正受到社会和公众更多的关注。以《核动力厂环境辐射防护规定》（GB6249—2011）为代表的一批新升版核电废物排放管理标准[1]，对核电厂废液的处理提出了更严格的要求。1我国自主化三代核电项目的一个重要课题是在引进美国AP1000核电技术的基础上，通过增加新的处理工艺，使核岛放射性液体废物处理系统（WLS）符合我国新时期核电厂的设计与建造要求[2]。WLS系统的处理对象主要是反应堆冷却剂

7、流出液中Cs、Rb等以离子形态存在的裂变产物和Co、Mn等以胶体、颗粒形态存在的腐蚀产物（根据电厂运行经验反馈，腐蚀产物占据了大部分的源项份额[3,4]）。目前核电厂中广泛使用的离子交换工艺，可有效去除废液中以离子形态存在的放射性物质，但对以胶体形态存在的腐蚀产物去除效果较差，所以需开发一种新工艺，强化对腐蚀产物的去除效果[5]。经过与国外多家核电厂废液处理公司的交流与调研[6-9]，上海核工程研究设计院通过模拟试验研究优选出适合核电厂废液化学絮凝处理的絮凝剂及关键工艺参数，并成功制造出废液处理量为1m³/h的中试样机，在国内率

8、先开发了具有自主知识产权的化学絮凝处理工艺[10]，为AP1000后续核电厂WLS系统改进絮凝工艺设计提供重要的参考依据。2材料与方法2.1试验设备及材料配制模拟水样所用试剂FeCl3·6H2O、CoCl2·6H2O、MnSO4·H2O、AgNO3、NaOH等均