《放射性废物的处理与处置》(12)电站废物处理

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1、放射性废物处理与处置李全伟西南科技大学国防科技学院核废物与环境安全国防重点学科实验室放射性废物处理与处置内容提要12、核电站废物的处理（p276~293）12.1核电站废物的来源12.2核电站废物的管理系统12.3核电站废物的处理方法12.4核电站流出物的排放12.5核电站废物的废物最小化放射性废物处理与处置第十二章核电站废物的处理世界核电厂的现状2007年底全世界33个国家和地区的436座核电站在运行，总容量392.3GW，占世界电力总装机容量约11%全球正在建设中的核电反应堆29座全球计划建设的核电反应堆53

2、座中国大陆已投入运行的核电站项目堆型机组情况并网时间秦山一期压水堆（单机）1×300MWe1991年12月广东大亚湾压水堆（双机）2×1000MWe1993年8月秦山二期压水堆（双机）2×650MWe2002年2月广东岭澳压水堆（双机）2×1000MWe2002年2月秦山三期重水堆（双机）2×700MWe2002年11月江苏田湾压水堆（双机）2×1060MWe2006年5月放射性废物处理与处置第十二章核电站废物的处理12.1核电站废物的来源裂变过程：燃料元件包壳破损（通常小于0.1%）；活化过程：反应堆结构材料冲

3、蚀-腐蚀产物60Co、55Fe、51Cr、54Mn、59Ni、65Zn；冷却剂13N、19O、3H；化学添加剂、冷却剂中杂质24Na、27Mg、45Ca；放射性废物处理与处置第十二章核电站废物的处理3H的来源冷却剂中氘的活化：2H＋n→3H冷却剂中锂的活化：6Li＋n→3H＋4He硼的中子俘获：10B＋n→3H＋24He铀核三裂变反应3H以HT和HTO进入废气和废液中放射性废物处理与处置第十二章核电站废物的处理14C的来源气体中杂质的活化反应17O核反应：17O（n，α）14C14N核反应：14N（n，p）14C

4、13C核反应：13C（n，γ）14C14C以CO2进入废气和废液中放射性废物处理与处置第十二章核电站废物的处理一回路冷却剂带有很强放射性，二回路介质也可能有放射性。根据反应堆类型、功率、燃耗深度，计算机程序可以推算出堆芯裂变产物的核素组成和活度。根据燃料组件气密性，破损率，可以推算出包壳空隙内裂变产物的活度，以及一回路冷却剂中裂变产物和活化产物的活度。根据蒸汽发生器的泄露率，可以推算出二回路介质中裂变产物和活化产物的活度。其他放射性废物主要产生于检修活动。放射性废物处理与处置第十二章核电站废物的处理12.2核电站

5、废物的管理系统放射性废物收集系统硼回收系统废气处理和排放系统废液处理和排放系统固体废物处理和贮存系统核电站放射性废物处理系统核电站辐射监测仪表系统放射性废物处理与处置第十二章核电站废物的处理放射性废气：工艺废气和排风系统放射性废液：系统、管道阀门的泄漏，设备疏水，离子交换再生液，地面冲洗水，去污废液固体废物：蒸发浓缩废液，废树脂，废过滤芯，高效过滤器芯，废设备部件，劳保用品分类收集、处理和贮存：废气和废液达标排放；固体废物减容、包装后临时库内存放不超过5年，送往低中放废物处置场进行处置。放射性废物处理与处置第十二

6、章核电站废物的处理12.3核电站废物的处理方法（1）废气处理工艺和设备含氢废气和含氧废气，主要放射性组分：惰性气体、碘和气溶胶、碳-14和氘含氢废气（高放无氧工艺废气）：氢气和氮气处理方法：采用压缩贮存衰变或活性炭延迟床处理，工艺流程见图12-1、图12-2。排放控制：取样分析和连续监测报警燃爆事故：氮气稀释，H2浓度4%以下放射性废物处理与处置第十二章核电站废物的处理含氧废气（低放有氧工艺废气）：呼排气和鼓泡排气处理方法：采用高效过滤器和碘吸附处理，工艺流程图12-3排放控制：连续排放厂房排风气流流向：从低污染

7、区向高污染区流动不同来源采用不同工艺流程处理：燃料厂房排风反应堆厂房排风放射性废物处理与处置第十二章核电站废物的处理（2）废液处理工艺和设备分类收集和贮存，分类进行处理蒸发法：强制循环蒸发和自然循环蒸发离子交换法：表12-3常用的离子交换床一般不再生。秦二核根据进出口压差0.15MPa和外表剂量率15mSv/h更换树脂放射性废物处理与处置第十二章核电站废物的处理压水堆核电站各类废水处理工艺工艺排水：放射性水平高，化学物质含量低处理工艺：离子交换，蒸发处理或蒸发与离子交换串联使用，见图12-4工艺排水处理工艺流程图

8、化学废液：化学物质含量高处理工艺：蒸发处理，见图12-5化学排水处理工艺流程图放射性废物处理与处置第十二章核电站废物的处理地面疏水：含一定量的化学物质和固体颗粒，放射性水平比较高时蒸发处理。淋浴水和洗衣水：放射性水平通常很低，过滤或吸附处理，或蒸发处理。含油废水：废油小于10mg/L，单独处理。生活污水：生化处理站处理。放射性废物处理与处置第十二章核电站废物的处理（3）固