RU2412494C1 - Method of decontaminating low-mineralised low-activity wastes in field conditions - Google Patents
Method of decontaminating low-mineralised low-activity wastes in field conditions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2412494C1 RU2412494C1 RU2009144587/07A RU2009144587A RU2412494C1 RU 2412494 C1 RU2412494 C1 RU 2412494C1 RU 2009144587/07 A RU2009144587/07 A RU 2009144587/07A RU 2009144587 A RU2009144587 A RU 2009144587A RU 2412494 C1 RU2412494 C1 RU 2412494C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- filters
- concentrates
- low
- evaporation
- radioactive
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии обезвреживания жидких радиоактивных отходов (ЖРО) мембранно-сорбционными методами в полевых условиях.The invention relates to a technology for the neutralization of liquid radioactive waste (LRW) by membrane-sorption methods in the field.
При эксплуатации атомных станций и других ядерных объектов помимо образования реагентных ЖРО (дезактивирующих, моющих, регенерирующих растворов и др.), отличающихся повышенной засоленностью и радиоактивностью, происходит загрязнение значительных объемов маломинерализованных природных вод радионуклидами до концентраций, превышающих допустимые лишь на 3-4 порядка. Такие отходы часто образуются на объектах, не имеющих собственных установок водоочистки, т.е. требующих применения мобильных (транспортируемых) установок.During the operation of nuclear power plants and other nuclear facilities, in addition to the formation of reagent LRW (deactivating, washing, regenerating solutions, etc.), characterized by increased salinity and radioactivity, significant volumes of low-mineralized natural waters are contaminated with radionuclides to concentrations exceeding the permissible levels by only 3-4 orders of magnitude. Such waste is often generated at facilities that do not have their own water treatment plants, i.e. requiring the use of mobile (transported) installations.
ЖРО, образующиеся на крупных предприятиях, например АЭС, обезвреживаются на стационарных промышленных установках спецводоочистки (СВО). Основным способом, используемым на этих установках, является очистка на механических фильтрах, выпарных аппаратах, работающих при небольшом избыточном давлении, и ионообменных фильтрах с последующим отверждением радиоактивных концентратов битумированием или цементированием [Никифоров А.С. и др. Обезвреживание жидких радиоактивных отходов. - М.: Энергоатомиздат, 1985 г., с.54-55].LRW generated in large enterprises, such as nuclear power plants, are neutralized in stationary industrial installations of special water treatment (SVO). The main method used in these plants is cleaning with mechanical filters, evaporators operating at low overpressure, and ion-exchange filters, followed by curing of the radioactive concentrates by bitumen or cementing [A. Nikiforov. and other neutralization of liquid radioactive waste. - M .: Energoatomizdat, 1985, p. 54-55].
Недостатком данного способа является то, что при высокой степени очистки от радионуклидов (для реальных отходов АЭС степень очистки в среднем в 104 раз при концентрировании ЖРО до 150-200 г/л) выпаривание при температуре свыше 100°С является высокоэнергоемким процессом (на 1 м3 раствора расходуется до 1 т пара), что ограничивает его применение в полевых условиях на передвижных (мобильных) установках и делает нерентабельным при переработке небольших объемов маломинерализованных низкоактивных ЖРО. Кроме того, в этой технологической схеме при выпаривании в щелочной среде (рН 10-11), поддерживаемой в ЖРО для перевода радионуклидов йода в нелетучей форме, высокая степень очистки от основной массы солей сопровождается значительным загрязнением дистиллята аммиаком, что резко повышает нагрузку на ионообменные фильтры.The disadvantage of this method is that with a high degree of purification from radionuclides (for real nuclear waste, the degree of purification is on average 10 4 times with LRW concentration up to 150-200 g / l) evaporation at temperatures above 100 ° C is a highly energy-intensive process (per 1 m 3 of solution is consumed up to 1 t of steam), which limits its use in the field on mobile (mobile) plants and makes it unprofitable when processing small volumes of low-mineralized low-active LRW. In addition, in this technological scheme, when evaporated in an alkaline medium (pH 10-11), maintained in LRW to transfer iodine radionuclides in non-volatile form, a high degree of purification from the bulk of the salts is accompanied by significant contamination of the distillate with ammonia, which sharply increases the load on ion-exchange filters .
При доупаривании кубового остатка (солесодержанием 150-200 г/л) с целью сокращения объема радиоактивных отходов до предела насыщения растворов по солям (400-500 г/л) происходит снижение степени очистки от радионуклидов и интенсивное выделение солей жесткости на греющих поверхностях выпарных аппаратов, снижающее их теплоотдачу и затрудняющее эксплуатацию. Это требует периодических кислотных промывок аппаратов с добавкой HNO3 (проведение упаривания в кислотном режиме при pH~3), что дополнительно повышает солесодержание, а значит, и объем захораниваемых отходов. Причем, цементирование концентратов АЭС при повышении солесодержания отходов с 200 г/л до 400 г/л требует уменьшения раствороцементного отношения (с 0,6-0,7 до 0,3-0,4), т.е. двукратного повышения расхода цемента. В результате объем отвержденного продукта, отправляемого на захоронение, практически не сокращается. Мало того, выщелачиваемость радионуклидов из цементных блоков с высоким солесодержанием возрастает и, следовательно, их экологическая безопасность снижается [Соболев И.А. и др. Обезвреживание радиоактивных отходов на централизованных пунктах. - М.: Энергоатомиздат, 1983 г., с.40-45].When the bottom residue is added (with a salinity of 150-200 g / l) in order to reduce the volume of radioactive waste to the salt saturation limit of solutions (400-500 g / l), the degree of purification from radionuclides decreases and the hardness salts are intensively released on the heating surfaces of the evaporators, reducing their heat transfer and making it difficult to operate. This requires periodic acid flushing of devices with the addition of HNO 3 (evaporation in acidic mode at pH ~ 3), which additionally increases the salt content and, therefore, the volume of landfill waste. Moreover, cementing NPP concentrates with increasing salt content of waste from 200 g / l to 400 g / l requires a decrease in mortar-cement ratio (from 0.6-0.7 to 0.3-0.4), i.e. double increase in cement consumption. As a result, the volume of the cured product sent for disposal is practically not reduced. Moreover, the leachability of radionuclides from cement blocks with high salinity increases and, therefore, their environmental safety decreases [I. Sobolev. and others. Disposal of radioactive waste at centralized points. - M .: Energoatomizdat, 1983, p.40-45].
Известен способ обезвреживания маломинерализованных низкоактивных вод в полевых условиях на установке, включающей очистку на механических и ультрафильтрах, обессоливание на обратноосмотических фильтрах и доочистку на ионитовых фильтрах с отверждением образующихся радиоактивных концентратов включением в шлакопортландцемент [Епимахов В.Н., Олейник М.С. Способ обезвреживания маломинерализованных низкоактивных отходов в полевых условиях. Патент РФ №2144708, бюл. №2, 2000].There is a method of neutralizing low-saline low-active water in the field at the installation, including cleaning on mechanical and ultrafilters, desalination on reverse osmosis filters and post-treatment on ion exchangers with curing of the resulting radioactive concentrates by inclusion in slag Portland cement [Epimakhov V.N., Oleinik M.S. A method of neutralizing low-mineralized low-level waste in the field. RF patent No. 2144708, bull. No. 2, 2000].
Основным недостатком данного способа является то, что при экономически эффективных параметрах процесса (давление до 7 МПа) достигается концентрирование ЖРО лишь до солесодержания не более 50 г/л. Для достижения в концентрате солесодержания 200 г/л давление в обратноосмотическом аппарате должно быть увеличено до значений более 20 МПа, что практически невозможно из-за недостаточной прочности обратноосмотических мембран. Причем с увеличением степени концентрирования ЖРО снижается их степень очистки от радионуклидов. Кроме того, с ростом солесодержания концентрата увеличивается и выделение солей жесткости на обратноосмотических мембранах, что требует предварительного реагентного умягчения растворов перед обратным осмосом, в частности, путем обработки отработавшими регенератами ионитов. Все это приводит к получению в 3-4 больших объемов концентратов, поступающих на отверждение по сравнению с СВО на АЭС.The main disadvantage of this method is that with cost-effective process parameters (pressure up to 7 MPa) concentration of LRW is achieved only to a salinity of not more than 50 g / l. In order to achieve a salinity of 200 g / l in the concentrate, the pressure in the reverse osmosis apparatus should be increased to more than 20 MPa, which is almost impossible due to the insufficient strength of the reverse osmosis membranes. Moreover, with increasing concentration of LRW, their degree of purification from radionuclides decreases. In addition, with increasing salt content of the concentrate, the release of hardness salts on reverse osmosis membranes also increases, which requires preliminary reagent softening of the solutions before reverse osmosis, in particular, by treatment with spent ion exchangers. All this leads to the production of 3-4 large volumes of concentrates supplied for curing in comparison with SVO at nuclear power plants.
Известен способ обезвреживания маломинерализованных низкоактивных вод в полевых условиях, включающий очистку на механических и ультрафильтрах, обессоливание на обратноосмотических фильтрах, доочистку на ионитовых фильтрах, доупаривание образующихся радиоактивных концентратов на роторно-пленочном вакуумном концентраторе до насыщения по солям с последующим включением насыщенных солевых концентратов в портландцементы [Епимахов В.Н., Олейник М.С., Панкина Е.Б. и др. Способ обезвреживания маломинерализованных низкоактивных отходов в полевых условиях. Патент РФ №2195726, бюл. №36, 2002]. По своей технологической сущности и достигаемому результату этот способ наиболее близок к заявляемому и выбран в качестве прототипа.A known method for the neutralization of low-mineralized low-level water in the field, including purification on mechanical and ultrafilters, desalination on reverse osmosis filters, purification on ion-exchange filters, additional evaporation of the resulting radioactive concentrates on a rotor-film vacuum concentrator to saturation with salts, followed by inclusion of saturated salt port in Epimakhov V.N., Oleinik M.S., Pankina E.B. and others. The method of neutralizing low-mineralized low-level waste in the field. RF patent No. 2195726, bull. No. 36, 2002]. By its technological essence and the achieved result, this method is the closest to the claimed one and is selected as a prototype.
Основным недостатком данного способа является то, что для проведения процесса упаривания при температуре ниже 100°С требуется вакуумное разрежение. Так, роторно-пленочные вакуумные выпарные аппараты работают в основном при температуре 60-80°С [Максин В.И., Вахнин И.Г., Стандритчук О.З. и др. Роторный пленочный выпарной аппарат. // Химия и технология воды, 1989, т.11, №1, с.78-80], что соответствует разрежению 0,2-0,5 от атмосферного. В соответствии с этим усложняется конструкция выпарного аппарата (требуется насос и специальное вакуумное оборудование) и повышается его металлоемкость (до тонны), что затрудняет его использование в полевых условиях. Кроме того, столь глубокое концентрирование маломинерализованных (менее 1 г/л) низкоактивных отходов до насыщения по солям (в зависимости от солевого состава вплоть 400-500 г/л) может привести к повышению удельной активности солевых концентратов до значений более 1 МБк/кг по бета-излучающим радионуклидам, т.е. к образованию среднеактивных отходов [Санитарные правила обращения с радиоактивными отходами (СПОРО-2002). М.: Минздрав, 2002, с.10], дальнейшее обращение с которыми в полевых условиях будет затруднено (требуется защита и переработка специальными методами [Ядерная энергетика и окружающая среда. Вып.1. М.: АИНФ 539, 1981]). В случае наличия в упариваемых ЖРО поверхностно-активных веществ (ПАВ) и других органических примесей, включая нефтепродукты, в таком аппарате с развитой испаряющей поверхностью (пленкой) в результате пенного уноса происходит значительное загрязнение конденсата. Причем, даже при предусмотренном данным способом направлении конденсата выпарного аппарата на обратноосмотические фильтры высокомолекулярные загрязнения (в первую очередь нефтепродукты) будут мешать работе обратноосмотических элементов.The main disadvantage of this method is that a vacuum vacuum is required to carry out the evaporation process at a temperature below 100 ° C. So, rotary-film vacuum evaporators operate mainly at a temperature of 60-80 ° C [Maksin V.I., Vakhnin I.G., Standritchuk O.Z. and other Rotary film evaporator. // Chemistry and water technology, 1989, v.11, No. 1, p. 78-80], which corresponds to a vacuum of 0.2-0.5 from atmospheric. In accordance with this, the design of the evaporator is complicated (a pump and special vacuum equipment are required) and its metal consumption increases (up to a ton), which makes it difficult to use in the field. In addition, such a deep concentration of low-mineralized (less than 1 g / l) low-level waste to saturation in salts (depending on the salt composition up to 400-500 g / l) can lead to an increase in the specific activity of salt concentrates to values of more than 1 MBq / kg beta-emitting radionuclides, i.e. to the formation of medium-level waste [Sanitary rules for the management of radioactive waste (SPORO-2002). M .: Ministry of Health, 2002, p.10], further handling of which in the field will be difficult (protection and reprocessing by special methods are required [Nuclear Energy and the Environment. Issue 1. M .: AINF 539, 1981]). If there are surfactants and other organic impurities in evaporated LRW and other organic impurities, including petroleum products, such a device with a developed evaporating surface (film) as a result of foam entrainment causes significant condensate contamination. Moreover, even if the condensate of the evaporator is directed to reverse osmosis filters in accordance with this method, high molecular weight contaminants (primarily oil products) will interfere with the operation of reverse osmosis elements.
Задача, решаемая данным изобретением, заключается в упрощении аппаратурного оформления процесса доупаривания, повышении эффективности очистки ЖРО в условиях загрязнения ПАВ и нефтепродуктами и повышении безопасности обслуживающего персонала.The problem solved by this invention is to simplify the hardware design of the evaporation process, increase the efficiency of LRW treatment in conditions of contamination of surfactants and oil products and increase the safety of staff.
Для достижения этого технического результата в способе обезвреживания маломинерализованных низкоактивных жидких отходов в полевых условиях, включающем очистку на механических и ультрафильтрах, обессоливание на обратноосмотических фильтрах и доочистку на ионитовых фильтрах с доупариванием образующихся радиоактивных концентратов до насыщения по солям при температуре менее 100°С и последующим включением насыщенных солевых концентратов в портландцемента, согласно изобретению дополнительно производят очистку отходов от радионуклидов на фильтрах селективными сорбентами с защитой от ионизирующего излучения, а доупаривание концентратов обратноосмотических фильтров проводят при атмосферном давлении в емкости, предназначенной для последующего цементирования и захоронения отходов, причем конденсат выпарного аппарата возвращают на ультрафильтры, концентрат ультрафильтров возвращают на механические фильтры, а на фильтры селективных сорбентов направляют исходные радиоактивные отходы при их удельной активности по бета-излучающим нуклидам более 0,1 МБк и/или радиоактивные концентраты перед упариванием при их удельной активности более 0,1 МБк.To achieve this technical result, in a method for the disposal of low-mineralized low-level liquid wastes in the field, including cleaning on mechanical and ultrafilters, desalination on reverse osmosis filters, and post-treatment on ion exchange filters with additional evaporation of the resulting radioactive concentrates to saturation in salts at a temperature of less than 100 ° C and subsequent inclusion saturated salt concentrates in Portland cement, according to the invention additionally purify the waste from radionuclide on filters with selective sorbents with protection against ionizing radiation, and the evaporation of concentrates of reverse osmosis filters is carried out at atmospheric pressure in a container designed for subsequent cementing and disposal of waste, and the condensate of the evaporator is returned to ultrafilters, the ultrafiltered concentrate is returned to mechanical filters, and to selective filters sorbents send the initial radioactive waste when their specific activity for beta-emitting nuclides is more than 0.1 MBq and / or radioactivity overt concentrates before evaporation under their specific activity of more than 0.1 MBq.
Проведение доупаривания радиоактивных концентратов при температуре менее 100°С при атмосферном давлении обеспечивает проведение процесса испарения воды без кипения, что предотвращает аэрозольный и пенный унос загрязнений в конденсат (коэффициенты очистки паров не ниже 105) и позволяет проводить доупаривание непосредственно в емкостях, предназначенных для дальнейшего цементирования и захоронения отходов, что значительно упрощает аппаратурное оформление процесса, уменьшает возможность аварийных ситуаций и повышает безопасность обслуживающего персонала [Сивош К., Ловашш Д., Литпак Л. и др. Упаривание жидких радиоактивных отходов при температуре ниже температуры кипения. - В кн.: Исследования в области обезвреживания жидких, твердых и газообразных радиоактивных отходов и дезактивации загрязненных поверхностей. - Материалы IV научно-технической конференции СЭВ. - М.: Атомиздат, 1978, вып.1, с.34-40]. Возврат конденсата от доупаривания на ультрафильтры и возврат концентрата ультрафильтров на механические фильтры обеспечивает очистку от высокомолекулярных загрязнений, включая нефтепродукты, которые попадают в конденсат за счет молекулярного уноса, что создает благоприятные условия для высокоэффективной работы обратноосмотических и ионитовых фильтров. Обратноосмотические фильтры обычно обеспечивают концентрирование малосолевых (менее 1 г/л) отходов не менее чем в 10 раз, т.е. при исходной удельной активности по бета-излучающим нуклидам более 0,1 МБк возможно образование среднеактивных отходов (более 1 МБк), что позволяет избежать предварительной очистки их на фильтрах селективных сорбентов. Солесодержание же обратноосмотических концентратов, как правило, не превышает 50 г/л и при их удельной активности по бета-излучающим нуклидам более 0,1 МБк/кг в процессе доупаривания до насыщения по солям (в зависимости от солевого состава вплоть 400-500 г/л) возможно образование среднеактивных отходов (более 1 МБк/кг), что позволяет избежать очистка их перед доупариванием на фильтрах селективных сорбентов. Поскольку селективные сорбенты не подлежат регенерации, то их фильтры сразу могут быть помещены в бетонную защиту (фильтры-контейнеры) и по исчерпании их емкости прямо в этой защите поступать на захоронение, что обеспечивает радиационную безопасность обслуживающего персонала. В зависимости от солевого состава отверждаемых концентратов их включают в портландцементы соответствующей марки, включая шлакопортландцемент [Качество компаундов, образующихся при цементировании жидких радиоактивных отходов низкого и среднего уровней активности. - Технические требования. - РД 95 10497-93. М.: Минатом РФ, 1993].Carrying out the additional evaporation of radioactive concentrates at a temperature of less than 100 ° C at atmospheric pressure ensures the process of water evaporation without boiling, which prevents aerosol and foam removal of contaminants into the condensate (vapor purification factors not lower than 10 5 ) and allows for additional evaporation directly in containers intended for further cementing and disposal of waste, which greatly simplifies the hardware design of the process, reduces the possibility of emergency situations and increases the safety of maintenance living staff [Sivosh K., Lovash D., Litpak L. et al. Evaporation of liquid radioactive waste at a temperature below the boiling point. - In: Researches in the field of neutralization of liquid, solid and gaseous radioactive wastes and decontamination of contaminated surfaces. - Materials of the IV scientific and technical conference CMEA. - M .: Atomizdat, 1978, issue 1, p. 34-40]. The return of condensate from additional evaporation to ultrafilters and the return of ultrafilter concentrate to mechanical filters provides purification from high molecular weight contaminants, including oil products, which enter the condensate due to molecular entrainment, which creates favorable conditions for highly efficient operation of reverse osmosis and ionite filters. Reverse osmosis filters usually provide a concentration of low salt (less than 1 g / l) waste at least 10 times, i.e. when the initial specific activity for beta-emitting nuclides is more than 0.1 MBq, the formation of medium-level waste (more than 1 MBq) is possible, which avoids their preliminary purification on filters of selective sorbents. The salt content of reverse osmosis concentrates, as a rule, does not exceed 50 g / l and, with their specific activity for beta-emitting nuclides, more than 0.1 MBq / kg in the process of adding to salt saturation (depending on the salt composition, up to 400-500 g / l) the formation of medium-level waste (more than 1 MBq / kg) is possible, which avoids purification before selective sorbents are added to the filters. Since selective sorbents are not subject to regeneration, their filters can immediately be placed in concrete protection (filter containers) and, after their capacity is exhausted, go directly to this disposal for burial, which ensures radiation safety of maintenance personnel. Depending on the salt composition of the curable concentrates, they are included in Portland cement of the corresponding brand, including slag Portland cement [Quality of compounds formed by cementing liquid radioactive waste of low and medium levels of activity. - Technical requirements. - RD 95 10497-93. M .: Minatom of the Russian Federation, 1993].
Предлагаемый способ иллюстрируется чертежом, на котором изображена схема устройства для осуществления заявленного способа.The proposed method is illustrated in the drawing, which shows a diagram of a device for implementing the inventive method.
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
Маломинерализованные (до 1 г/л по сухому остатку) низкоактивные (менее 1 МБк/кг), в основном бикарбонатные хлоридно-сульфатные, жидкие отходы направляют при удельной активности по бета-излучающим нуклидам более 0,1 МБк/кг сначала на фильтры селективных по радионуклидам сорбентов с защитой от ионизирующего излучения, а при удельной активности менее 0,1 МБк/кг непосредственно на механические и ультрафильтры для очистки от взвесей и нефтепродуктов. Затем отходы подают на обессоливание на обратноосмотические фильтры и на доочистку на ионитовые фильтры (солесодержание фильтрата менее 10 мг/л и удельная активность не более 5 Бк/кг). Образующийся при обратноосмотической очистке концентрат с солесодержанием не более 50 г/л направляют при удельной активности по бета-излучающим нуклидам более 0,1 МБк/кг сначала на фильтры с селективными по радионуклидам сорбентами с защитой от ионизирующего излучения, а при удельной активности менее 0,1 МБк/кг непосредственно на доупаривание при атмосферном давлении и температуре менее 100°С в емкости, предназначенной для последующего цементирования и захоронения отходов, до насыщения по солям (вплоть до 400-500 г/л) и отверждают включением в портландцементы, марка которых подбирается в зависимости от солевого состава. Конденсат от доупаривания возвращают на ультрафильтры, а концентрат ультрафильтров возвращают на механические фильтры.Low-mineralized (up to 1 g / l dry solids) low-level (less than 1 MBq / kg), mainly bicarbonate chloride-sulfate, liquid wastes are directed at a specific activity for beta-emitting nuclides of more than 0.1 MBq / kg, first to selective filters according to radionuclides of sorbents with protection against ionizing radiation, and with a specific activity of less than 0.1 MBq / kg directly to mechanical and ultrafilters for cleaning from suspensions and oil products. Then the waste is fed for desalination to reverse osmosis filters and for purification to ion exchange filters (saline content of the filtrate is less than 10 mg / l and specific activity is not more than 5 Bq / kg). The concentrate formed during reverse osmosis purification with a salt content of not more than 50 g / l is sent at a specific activity for beta-emitting nuclides of more than 0.1 MBq / kg, first to filters with sorbents selective for radionuclides with protection against ionizing radiation, and when the specific activity is less than 0, 1 MBq / kg directly for additional evaporation at atmospheric pressure and a temperature of less than 100 ° C in a container designed for subsequent cementing and disposal of waste, until saturated with salts (up to 400-500 g / l) and cured by inclusion in Portland cement, the brand of which is selected depending on the salt composition. The condensation from the additional evaporation is returned to the ultrafilters, and the concentrate of ultrafilters is returned to the mechanical filters.
Данный способ обеспечивает сокращение объема ЖРО, загрязненных ПАВ и нефтепродуктами, даже при исходной удельной активности до 1 МБк/кг не менее чем в 400 раз даже при сохранении для персонала на всех стадиях условий облуживания оборудования для низкоактивных отходов и степени очистки растворов от радионуклидов не менее чем в 2·104 раз.This method provides a reduction in the volume of LRW contaminated with surfactants and petroleum products, even with an initial specific activity of up to 1 MBq / kg, not less than 400 times, even if the personnel at all stages of the tinning conditions for the maintenance of equipment for low-level waste and the degree of purification of solutions from radionuclides at least than 2 · 10 4 times.
По сравнению с известными методами обезвреживания ЖРО данный способ для отходов, загрязненных ПАВ и нефтепродуктами, даже без использования селективных сорбентов обеспечивает более высокие коэффициенты очистки на тех же механических, ультра- и обратноосмотических фильтрах, что не следует явным образом из уровня техники, т.е. соответствует критерию изобретательского уровня.Compared with the known methods of LRW neutralization, this method for waste contaminated with surfactants and oil products, even without the use of selective sorbents, provides higher cleaning coefficients on the same mechanical, ultra- and reverse osmosis filters, which does not follow explicitly from the prior art, i.e. . meets the criteria of inventive step.
Примеры конкретного исполненияExamples of specific performance
Пример 1 (прототип). В качестве маломинерализованных низкоактивных жидких отходов использовали раствор бикарбонатных хлоридно-сульфатных природных вод (солесодержание ~450 мг/л), содержащий 25 мг/л ПАВ и 25 мг/л нефтепродуктов (рН 8,5). Удельная активность составляла 0,3 кБк/кг по цезию-137 и 0,6 кБк/кг по стронцию-90 (согласно нормам радиационной безопасности НРБ-99 [Нормы радиационной безопасности (НРБ-99). - М.: Минздрав, 1999], уровень вмешательства в воде УВвода составляет 11 Бк/кг для цезия-137 и 5 Бк/кг для стронция-90).Example 1 (prototype). A solution of bicarbonate chloride-sulfate natural waters (salinity ~ 450 mg / l) containing 25 mg / l surfactant and 25 mg / l oil products (pH 8.5) was used as low-mineralized low-level liquid waste. The specific activity was 0.3 kBq / kg for cesium-137 and 0.6 kBq / kg for strontium-90 (according to radiation safety standards NRB-99 [Radiation Safety Standards (NRB-99). - M .: Ministry of Health, 1999] , the level of intervention in water HC water is 11 Bq / kg for cesium-137 and 5 Bq / kg for strontium-90).
Обезвреживание проводили путем очистки на механических и ультрафильтрах от радионуклидов, адсорбированных на взвесях, коллоидах и эмульсиях, затем обессоливанием на обратноосмотических фильтрах и доочисткой на ионитовых фильтрах (КУ-2 в Н+-форме и АВ-17 в OH--форме) от радионуклидов, входящих в состав комплексов и солей. Обратноосмотические фильтры работали при давлении 7 МПа с концентрированием ЖРО до 50 г/л. Концентраты ультра- и обратноосмотических фильтров направляли на доупаривание при температуре 60°С и разрежении 0,2 от атмосферного в роторно-пленочный вакуумный концентратор до солесодержания (сухого остатка) 500 г/л (при подщелачивании до pH~11). Конденсат от доупаривания возвращали на обратноосмотические фильтры. Доупаренный солевой концентрат включали в портландцемент М-400 с сорбционной добавкой глины. Удельная активность конденсата и очищенной воды составляла 0,3 Бк/кг по цезию-137 и 0,6 Бк/кг по стронцию-90 (т.е. почти в 10 раз менее УВвода), а поступающего на отверждение доупаренного солевого концентрата - 0,3 МБк/кг по цезию-137 и 0,6 МБк/кг по стронцию-90 (т.е. концентрат относится к низкоактивным ЖРО).Neutralization was carried out by purification on mechanical and ultrafilters of radionuclides adsorbed on suspensions, colloids and emulsions, then desalination on reverse osmosis filters and after-treatment on ion exchange filters (KU-2 in H + form and AB-17 in OH - form) from radionuclides included in complexes and salts. Reverse osmosis filters were operated at a pressure of 7 MPa with LRW concentration of up to 50 g / L. Concentrates of ultra- and reverse osmosis filters were directed for additional evaporation at a temperature of 60 ° С and a vacuum of 0.2 from atmospheric to a rotor-film vacuum concentrator to a salinity (dry residue) of 500 g / l (when alkalized to pH ~ 11). The condensation from the additional evaporation was returned to reverse osmosis filters. Duplicated salt concentrate was included in Portland cement M-400 with a sorption addition of clay. The specific activity of the condensate and purified water was 0.3 Bq / kg for cesium-137 and 0.6 Bq / kg for strontium-90 (i.e., almost 10 times less than HC water ), and the supplied paired salt concentrate - 0.3 MBq / kg for cesium-137 and 0.6 MBq / kg for strontium-90 (i.e., the concentrate belongs to low-level LRW).
Пример 2 (прототип). Отличается от примера 1 тем, что удельная активность исходного раствора составляла 0,3 МБк/кг по цезию-137 и 0,6 МБк/кг по стронцию-90. Удельная активность конденсата и очищенной воды составляла 0,3 кБк/кг по цезию-137 и 0,6 кБк/кг по стронцию-90 (т.е. превышала УВвода по стронцию-90 более чем в 10 раз), а поступающего на отверждение доупаренного солевого концентрата - 0,3 ГБк/кг по цезию-137 и 0,6 ГБк/кг по стронцию-90 (т.е. концентрат относится к среднеактивным ЖРО и при его отверждении требуется защита от ионизирующего излучения).Example 2 (prototype). It differs from Example 1 in that the specific activity of the initial solution was 0.3 MBq / kg cesium-137 and 0.6 MBq / kg strontium-90. The specific activity of the condensate and purified water was 0.3 kBq / kg for cesium-137 and 0.6 kBq / kg for strontium-90 (i.e. it exceeded HC water for strontium-90 by more than 10 times), and curing of the double-salt salt concentrate - 0.3 GBq / kg cesium-137 and 0.6 GBq / kg strontium-90 (i.e. the concentrate is a medium-active LRW and, when it is cured, protection against ionizing radiation is required).
Пример 3. Отличается от примера 1 тем, что доупаривание концентрата обратноосмотических фильтров проводили при атмосферном давлении и температуре 60°С в 200 литровой бочке, предназначенной для последующего цементирования и захоронения отходов. Конденсат от доупаривания возвращали на ультрафильтры, а концентрат ультрафильтров возвращали на механические фильтры. Удельная активность конденсата составляла 0,003 Бк/кг по цезию-137 и 0,006 Бк/кг по стронцию-90, очищенной воды - 0,03 Бк/кг по цезию-137 и 0,06 Бк/кг по стронцию-90 (т.е. менее УВвода почти в 100 раз), а поступающего на отверждение доупаренного солевого концентрата - 0,3 МБк/кг по цезию-137 и 0,6 МБк/кг по стронцию-90 (т.е. концентрат относится к низкоактивным ЖРО).Example 3. It differs from example 1 in that the evaporation of the reverse osmosis filter concentrate was carried out at atmospheric pressure and a temperature of 60 ° C in a 200 liter barrel designed for subsequent cementing and disposal of waste. The condensation from the additional evaporation was returned to the ultrafilters, and the ultrafiltered concentrate was returned to the mechanical filters. The specific activity of the condensate was 0.003 Bq / kg for cesium-137 and 0.006 Bq / kg for strontium-90, purified water - 0.03 Bq / kg for cesium-137 and 0.06 Bq / kg for strontium-90 (i.e. less HC water ( almost 100 times)), and the supplied paired salt concentrate - 0.3 MBq / kg cesium-137 and 0.6 MBq / kg strontium-90 (i.e. the concentrate refers to low-level LRW) .
Пример 4. Отличается от примера 3 тем, что удельная активность исходного раствора составляла 0,3 МБк/кг по цезию-137 и 0,6 МБк/кг по стронцию-90. Исходный раствор и обратноосмотический концентрат предварительно очищали от радионуклидов на фильтрах с селективным сорбентом «Селект-37» (эффективность сорбции Cs/Sr - 99,9%-99,5%) с бетонной защитой от ионизирующего излучения (фильтах-контейнерах). Удельная активность конденсата составляла 0,003 мБк/кг по цезию-137 и 0,15 мБк/кг по стронцию-90, очищенной воды - 0,03 Бк/кг по цезию-137 и 0,3 Бк/кг по стронцию-90 (т.е. менее УВвода почти в 20 раз), а поступающего на отверждение доупаренного солевого концентрата - 0,3 кБк/кг по цезию-137 и 3 кБк/кг по стронцию-90 (т.е. концентрат относится к низкоактивным ЖРО).Example 4. It differs from example 3 in that the specific activity of the initial solution was 0.3 MBq / kg cesium-137 and 0.6 MBq / kg strontium-90. The initial solution and reverse osmosis concentrate were preliminarily purified from radionuclides on filters with Select-37 selective sorbent (Cs / Sr sorption efficiency is 99.9% -99.5%) with concrete protection against ionizing radiation (filter containers). The specific activity of the condensate was 0.003 mBq / kg for cesium-137 and 0.15 mBq / kg for strontium-90, purified water - 0.03 Bq / kg for cesium-137 and 0.3 Bq / kg for strontium-90 (t ie, less than HC water is almost 20 times), and the supplied paired salt concentrate - 0.3 kBq / kg cesium-137 and 3 kBq / kg strontium-90 (i.e. the concentrate is classified as low-level LRW) .
Следует отметить, что отработанные селективные сорбенты поступают на захоронение непосредственно в фильтрах с бетонной защитой от ионизирующего излучения (фильтах-контейнерах) в качестве кондиционированных твердых радиоактивных отходов, т.к. радионуклиды на сорбентах фиксируются настолько прочно, что не вымываются при попадании в воду.It should be noted that the spent selective sorbents are disposed of directly in filters with concrete protection against ionizing radiation (filter containers) as conditioned solid radioactive waste, because radionuclides on sorbents are fixed so firmly that they are not washed out when they enter water.
Предлагаемый способ облегчает эксплуатацию оборудования для обезвреживания маломинерализованных низкоактивных отходов, так как позволяет вести доупаривание непосредственно в стандартных емкостях, предназначенных для цементирования и захоронения отходов (например, 200-литровых бочках), и даже при относительно высокой удельной активности отходов требует защиту от ионизирующего излучения только на фильтрах-контейнерах промышленно выпускаемых селективных сорбентов (например «Селект-37»). Таким образом, промышленное внедрение предлагаемого способа не встретит затруднений. В случае загрязнения отходов ПАВ и нефтепродуктами данным способом даже без использования фильтров селективных сорбентов обеспечивается на порядок более эффективная очистка от радионуклидов.The proposed method facilitates the operation of equipment for the disposal of low-mineralized low-level waste, as it allows additional evaporation directly in standard containers intended for cementing and disposal of waste (for example, 200-liter barrels), and even with a relatively high specific activity of the waste, it requires protection from ionizing radiation only on filter containers of industrially produced selective sorbents (for example, "Select-37"). Thus, the industrial implementation of the proposed method will not meet difficulties. In the case of contamination of surfactant waste and oil products with this method, even without the use of filters of selective sorbents, an orderly more effective cleaning of radionuclides is ensured.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009144587/07A RU2412494C1 (en) | 2009-12-01 | 2009-12-01 | Method of decontaminating low-mineralised low-activity wastes in field conditions |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009144587/07A RU2412494C1 (en) | 2009-12-01 | 2009-12-01 | Method of decontaminating low-mineralised low-activity wastes in field conditions |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2412494C1 true RU2412494C1 (en) | 2011-02-20 |
Family
ID=46310176
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009144587/07A RU2412494C1 (en) | 2009-12-01 | 2009-12-01 | Method of decontaminating low-mineralised low-activity wastes in field conditions |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2412494C1 (en) |
-
2009
- 2009-12-01 RU RU2009144587/07A patent/RU2412494C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
НИКИФОРОВ А.С. и др. Обезвреживание жидких радиоактивных отходов. - М.: Энергоатомиздат, 1985, с.46-57. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102058277B1 (en) | Liquid radioactive waste treatment and recovery method thereof | |
JP6326299B2 (en) | Organic radioactive waste treatment system and treatment method | |
Chen et al. | Influence of boron on rejection of trace nuclides by reverse osmosis | |
GB2583276A (en) | Method and system for concentrating and solidifying nuclides in radioactive liquid waste | |
RU2467419C1 (en) | Method of cleaning still residues of liquid radioactive wastes from radioactive cobalt and caesium | |
CN210777869U (en) | Contain salt radioactive wastewater treatment system | |
JP6047957B2 (en) | Treatment method of wastewater containing radioactive strontium | |
RU2391727C1 (en) | Procedure for neutralisation of low mineralised low-activity waste under field conditions | |
RU2412494C1 (en) | Method of decontaminating low-mineralised low-activity wastes in field conditions | |
CN114746956A (en) | Method for treating tritium-containing radioactive waste liquid | |
RU2383498C1 (en) | Method of obtaining desalinated water and high-purity water for nuclear power plants for research centres | |
RU2669013C1 (en) | Method for processing low-mineralized medium- and low-active liquid radioactive wastes | |
Epimakhov et al. | Reverse-osmosis filtration based water treatment and special water purification for nuclear power systems | |
RU2442756C1 (en) | Way to get desalted water and highly pure water for nuclear power plants in research centres | |
RU2195726C2 (en) | Method for neutralizing slightly mineralized low-activity wastes in field conditions | |
JP2509654B2 (en) | Chemical decontamination waste liquid treatment method | |
JP7247343B2 (en) | Method for conditioning ion exchange resin and apparatus for carrying it out | |
Karthikeyan et al. | Uranium (VI) ions removal from the aqueous environment: current treatment technologies and its future prospects | |
RU2276110C1 (en) | Method of production of the desalted water and the water of the high purity for the nuclear power plants of the research centers | |
RU2144708C1 (en) | Method for decontaminating low- mineralized and low-active liquid wastes under field conditions | |
RU2118945C1 (en) | Integrated processing of liquid radioactive wastes | |
JP3058705B2 (en) | Radioactive waste treatment method and pretreatment equipment | |
RU2817393C1 (en) | Method of processing liquid radioactive wastes | |
JP5072334B2 (en) | Method and apparatus for treating radioactive waste | |
RU2168221C2 (en) | Method for handling coolants and technical solutions of nuclear power installations at research centers |