《放射性废物的处理与处置》(4)气、液体处理.ppt

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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4、气载和液体低中放废物的处理（p51~79）4.1气载低中放废物的特点4.2气载放射性废物的处理4.3低中放废液的净化处理4.4先进净化处理工艺4.5流出物的排放4.6有机废液的处理放射性废物处理与处置第四章气载和液体低中放废物的处理放射性废气主要产自放射性操作工艺过程的排气和设备泄漏，此外，还来自放射性实验室和厂房的排风。放射性废气中通常含有放射性粉尘、气溶胶、惰性气体和挥发性核素等。与液体、固体废物相比，气载放射性废物排

2、放可能造成的污染范围更大，对环境的影响更难预测和控制，因此，其净化处理及排放控制更应引起足够的重视。放射性废物处理与处置第四章气载和液体低中放废物的处理4.1气载低中放废物的特点活化和裂变产生的人工核素、天然核素。伴随常量有害物质：粉尘、NOx、SOx、HF、CO2、CO等。以放射性气体、气溶胶和悬浮物形式存在。放射性气溶胶是固体或液体放射性微粒悬浮在空气或气体介质中形成的分散体系，粒径为10-3～103µm，<0.1µm不沉降，>10µm缓慢沉降。重要核素：碘、氪、氙、氡、氚、碳、銫和钌。放射性废物处理与处置第四章气载和液体低中放废物

3、的处理碘：卤族元素，125I（T1/2＝60d）、129I（T1/2＝1.6×107a）、131I（T1/2＝8d）。来自核电厂运行和乏燃料后处理裂变产物，废气中碘量较大，对人体的危害较大。用碘吸附器衰变贮存和湿法洗涤去除。氙：惰性气体，133Xe（T1/2＝5.7d），裂变产额较高。氪：惰性气体，85Kr不易分离，回收或稀释。氡：镭射气222Rn（T1/2＝3.82d），钍射气220Rn，锕射气219Rn；吸附和稀释。南华大学氡实验大楼氡实验装置放射性废物处理与处置第四章气载和液体低中放废物的处理氚：氚在环境中主要以氚化水（HTO）形

4、式存在，有极高迁移性，分离除去非常困难，氚易挥发、易扩散、易渗透。极易污染环境和被人体吸收。碳：14C主要为活化产物，常以CO2形态出现；当pH＝10.2～10.8时，14C主要以碳酸盐形式存在，可用阴离子交换树指去除。銫和钌：137Cs易挥发或106Ru半挥发核素，进入尾气系统。放射性废物处理与处置第四章气载和液体低中放废物的处理4.2气载放射性废物的处理处理对象：放射性气体、放射性微尘和放射性气溶胶处理目的：是去除或降低放射性污染物，保护工作人员、公众和环境。衰变式处理方法：通风稀释、衰变贮存、低温回收处置式处理方法：干法除尘、湿法

5、除尘、吸附过滤放射性废物处理与处置第四章气载和液体低中放废物的处理放射性气体的处理常见放射性气体为85Kr、133Xe、222Rn等惰性气体核素，不能用过滤法去除，一般可采用通风稀释、贮存衰变、活性炭滞留、液体吸收、低温分馏装置等方法去除。放射性废物处理与处置第四章气载和液体低中放废物的处理通风法通风实际上是一种稀释法，通风降尘除氡，气流组织由低污染区流向高污染区，防止发生逆流和窜流。白区（监督区）、绿区（清洁区或非限制区）、橙区（限制区或维修区）、红区（热区或污染区）。橙区、红区的排风必须经过高效过滤器净化，监测合格排放。放射性废物处

6、理与处置第四章气载和液体低中放废物的处理衰变贮存核电站工艺废气中的短寿命的惰性气体加压贮存：约0.8MPa，贮存60d左右，133Xe可衰变掉99.9%以上。优缺点：工艺成熟，系统简单；但设备庞大，容易出现泄漏。活性炭滞留床：工艺废气的氪和氙优点：常温常压运行，操作简单，可靠性高。放射性废物处理与处置第四章气载和液体低中放废物的处理活性炭滞留床是利用活性炭的吸附特性，将放射性废气中的惰性气体在活性炭滞留床中滞留一定的时间，使惰性气体核素衰变到所要求的水平。活性炭对85Kr、133Xe有良好的吸附性能，滞留床为常温操作，操作压力低，保持干

7、燥状态的滞留床可长期使用，不需再生和更换活性炭。填料吸收塔分离效率实验装置实验室一角放射性废物处理与处置第四章气载和液体低中放废物的处理液体吸收装置利用各种气体成分在溶剂中的溶解度不同，使用氟利昂吸收溶解度较高的惰性气体85Kr和133Xe，再用洗涤法净化和分别回收惰性气体。这一方法制冷成本低，溶剂价廉易得，稳定性好。液膜分离实验设备圆盘塔中CO2吸收液膜传质系数测定设备放射性废物处理与处置第四章气载和液体低中放废物的处理低温分馏装置是将气载废物在-170℃低温下液化，通过分馏使惰性气体从气体中分离并得以浓集，这种方法对85Kr的回收率

8、大于99％。分馏实验装置流化床干燥实验装置放射性废物处理与处置第四章气载和液体低中放废物的处理放射性粉尘的处理一般工业除尘设备可用于处理含有放射性粉尘的气体。干法除尘机理：采用多孔介质或纤维物质作滤材，使气