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CN103871535B - 一种用于核电站废液处理系统的反渗透硼浓缩装置 - Google Patents

一种用于核电站废液处理系统的反渗透硼浓缩装置 Download PDF

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CN103871535B CN201410064894.0A CN201410064894A CN103871535B CN 103871535 B CN103871535 B CN 103871535B CN 201410064894 A CN201410064894 A CN 201410064894A CN 103871535 B CN103871535 B CN 103871535B
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Abstract

本发明涉及一种用于核电站废液处理系统的反渗透硼浓缩装置，包括依次串联的废液槽、混合器、供料泵、反渗透装置、监测槽及排放泵。本发明通过反渗透装置在能有效对放射性废液中的硼进行去除的同时，对硼进行浓缩，并将浓缩液输送到下游工艺进行再处理，具有操作简单、能耗低等特点。

Description

一种用于核电站废液处理系统的反渗透硼浓缩装置
技术领域
本发明属于废液处理技术领域，具体涉及一种用于核电站废液处理系统的反渗透硼浓缩装置。
背景技术
核电厂废液处理系统用于处理核电厂控制区产生的放射性废液，并将其放射性及化学物质浓度降低到排放可接受的水平。现有运行压水堆核电厂均通过蒸发器对放射性废液中的硼进行去除及浓缩，存在能耗高且系统复杂、操作繁琐的不足。
专利申请“洋葱汁反渗透膜法浓缩装置”（申请号201020266209.X，公开日2011年02月02日）公开的技术方案主要适用于热敏性物质的处理，不适用于处理硼含量较高的放射性废液。专利申请“一种处理工业废水的反渗透装置”（申请号201120060327.X，公开日2011年10月19日）公开的技术方案主要用于处理非放工业废水。专利申请“一种处理放射性废水的方法”（申请号201310103374.1，公开日2013年6月26日）公开的技术方案中的反渗透装置主要用于放射性废水预处理，不涉及浓缩。专利申请“置于深水中的反渗透装置”（申请号200710044266.6，公开日2009年1月28日）公开的技术方案主要应用于深海水域。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种用于核电站废液处理系统的反渗透硼浓缩装置，采用该反渗透处理装置可以克服现有核电站废液处理系统所采用的离子交换单元难以除硼的缺陷，对离子交换单元处理后的废液进行除硼及浓缩处理。
本发明的技术方案如下：一种用于核电站废液处理系统的反渗透硼浓缩装置，包括依次串联的废液槽、混合器、供料泵、反渗透装置、监测槽及排放泵。
进一步，如上所述的用于核电站废液处理系统的反渗透硼浓缩装置，其中，所述的反渗透装置的浓水出口经反渗透浓水三通阀与废液槽分别通过反渗透浓水冲洗管线及反渗透浓水回流管线相连。
更进一步，如上所述的用于核电站废液处理系统的反渗透硼浓缩装置，其中，所述的反渗透装置的浓水出口与废液槽相连的反渗透浓水回流管线上连接有浓水调节阀及换热器。
进一步，如上所述的用于核电站废液处理系统的反渗透硼浓缩装置，其中，所述的混合器与试剂槽相连，混合器与试剂槽之间连接有计量泵，经混合器向反渗透产水管线中注入碱性试剂。
进一步，如上所述的用于核电站废液处理系统的反渗透硼浓缩装置，其中，在所述的供料泵与反渗透装置之间设有高压泵。
进一步，如上所述的用于核电站废液处理系统的反渗透硼浓缩装置，其中，所述的反渗透装置的产水出口经产水三通阀分别通过反渗透产水外送管线及反渗透产水回流管线与监测槽和废液槽相连。
进一步，如上所述的用于核电站废液处理系统的反渗透硼浓缩装置，其中，所述的废液槽连接有浓缩液外排管线，浓缩液外排管线上串联有浓缩液外送阀及浓缩液泵。
进一步，如上所述的用于核电站废液处理系统的反渗透硼浓缩装置，其中，所述的监测槽与产水排放管线相连，产水排放管线上设有排放泵。
进一步，如上所述的用于核电站废液处理系统的反渗透硼浓缩装置，其中，所述的废液槽上设置有废液槽加热器及废液槽液位计和废液槽电导率计；所述的监测槽上设置有监测槽液位计及监测槽电导率计。
进一步，如上所述的用于核电站废液处理系统的反渗透硼浓缩装置，其中，所述的反渗透产水管线、反渗透浓水回流管线、反渗透浓水冲洗管线及浓缩液外排管线上设置有电伴热装置。
本发明的有益效果如下：本发明提供的一种用于核电站废液处理系统的反渗透硼浓缩装置，针对核电厂产生的放射性工艺废液中硼酸含量水平高等特点，采用模块化集成设计；特别针对含硼量较高的放射性废水，在系统中设置化学试剂注入管线，通过注入碱性试剂提高对硼的截留能力；同时基于装置对硼浓缩的过程中产生大量的热，在浓水回流管线上设置有换热器，维持装置运行温度低于反渗透装置的允许温度；为防止高浓度的含硼废液冷却而导致结晶，废液槽设置有废液槽加热器，反渗透产水管线、反渗透浓水回流管线、反渗透浓水冲洗管线及浓缩液外排管线上设置有电伴热装置，以维持废液槽中废液温度；废液槽上设置有废液槽液位计及废液槽电导率计，用于控制废液的硼浓缩倍数及浓缩液浓度；装置设置有浓缩液泵，用于将浓缩液送至下游工艺处理。
附图说明
图1为一种用于核电站废液处理系统的反渗透硼浓缩装置的结构示意图。
图中，硼伴热管线；普通管线。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1所示，本发明所提供的一种用于核电站废液处理系统的反渗透处理装置，包括依次串联的废液槽1、混合器12、供料泵2、高压泵3、反渗透装置4，监测槽5及排放泵6。
优选地，反渗透装置4的浓水出口经反渗透浓水三通阀14与废液槽1分别通过反渗透浓水冲洗管线及反渗透浓水回流管线相连。
更优选地，反渗透装置4的浓水出口与废液槽1相连的反渗透浓水回流管线上连接有浓水调节阀16及换热器8。换热器8用于导出装置运行过程中所产生的大量热，维持装置运行温度低于反渗透装置4的允许温度。
废液槽1连接有废液注入管线（节点N01至N02之间），废液注入管线上串联有废液进口阀13，用于将废液排放入废液槽1。
反渗透装置4产水出口经产水三通阀15分别通过反渗透产水外送管线及反渗透产水回流管线与监测槽5和废液槽1相连。
此外，混合器12与试剂槽11相连，混合器12与试剂槽11之间连接有计量泵10，用于向反渗透产水管线中注入碱性试剂，提高反渗透装置对硼的脱除率。
废液槽1连接有浓缩液外排管线，其上串联有浓缩液外送阀17及浓缩液泵7。用于将处理后的浓缩液通过浓缩液外排管线送至下游工艺处理。
产水排放管线与监测槽5相连，其上串联有排放泵6，用于将产水进行监测外排。
废液槽1上设置有废液槽加热器9及废液槽液位计19和废液槽电导率计22。监测槽上设置有监测槽液位计20及监测槽电导率计21。其中，废液槽加热器用于维持废液槽中的废液温度，防止高浓度的含硼废液结晶；废液槽液位计19及废液槽电导率计22用于控制废液的硼浓缩倍数及浓缩液浓度。监测槽液位计20及监测槽电导率计21用于监测产水量及产水水质。
从上述结构可以看出，一种用于核电站废液处理系统的反渗透硼浓缩装置主要包括反渗透产水管线（节点N03至节点N04之间）、反渗透浓水回流管线（节点N10至节点N11之间）、反渗透浓水冲洗管线（节点N12至节点N13之间）、反渗透产水外送管线（节点N18至节点N05之间）及反渗透产水回流管线（节点N08至节点N09之间）；此外，一级反渗透装置还包括废液注入管线（节点N01至节点N02之间）、浓缩液外排管线（节点N14至节点N15之间）、产水排放管线（节点N06至节点N07之间）和化学试剂注入管线（节点N16至节点N17之间）。其中，反渗透产水管线、反渗透浓水回流管线、反渗透浓水冲洗管线及浓缩液外排管线上设置有电伴热装置，用于维持管道温度，防止高浓度的含硼废液冷却而导致结晶。
反渗透产水管线用于将含硼废液中的硼截留在浓水中，并将产水送出；反渗透浓水回流管线用于控制反渗透装置的浓水回流量，并可以用于调节压力，实现浓水全回流工况，对含硼废液进行浓缩；反渗透浓水冲洗管线及反渗透产水回流管线用于装置启动和冲洗时进行全回流。
如图1所示，所述的一种用于核电站废液处理系统的反渗透硼浓缩装置具有浓水回流模式与浓水冲洗模式，通过反渗透装置浓水三通阀14在两种模式间切换。
如图1所示，所述的一种用于核电站废液处理系统的反渗透硼浓缩装置具有产水回流模式与产水外排模式，通过反渗透装置产水三通阀15在两种模式间切换。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种用于核电站废液处理系统的反渗透硼浓缩装置，其特征在于：装置包括依次串联的废液槽(1)、混合器(12)、供料泵(2)、反渗透装置(4)、监测槽(5)及排放泵(6)；所述的反渗透装置(4)的浓水出口经反渗透浓水三通阀(14)与废液槽(1)分别通过反渗透浓水冲洗管线及反渗透浓水回流管线相连；所述的混合器(12)与试剂槽(11)相连，混合器(12)与试剂槽(11)之间连接有计量泵(10)，经混合器(12)向反渗透产水管线中注入碱性试剂；所述的废液槽(1)连接有浓缩液外排管线，浓缩液外排管线上串联有浓缩液外送阀(17)及浓缩液泵(7)；所述的反渗透产水管线、反渗透浓水回流管线、反渗透浓水冲洗管线及浓缩液外排管线上设置有电伴热装置。
2.根据权利要求1所述的用于核电站废液处理系统的反渗透硼浓缩装置，其特征在于：所述的反渗透装置(4)的浓水出口与废液槽(1)相连的反渗透浓水回流管线上连接有浓水调节阀(16)及换热器(8)。
3.根据权利要求1所述的用于核电站废液处理系统的反渗透硼浓缩装置，其特征在于：在所述的供料泵(2)与反渗透装置(4)之间设有高压泵(3)。
4.根据权利要求1或3所述的用于核电站废液处理系统的反渗透硼浓缩装置，其特征在于：所述的反渗透装置(4)的产水出口经产水三通阀(15)分别通过反渗透产水外送管线及反渗透产水回流管线与监测槽(5)和废液槽(1)相连。
5.根据权利要求1所述的用于核电站废液处理系统的反渗透硼浓缩装置，其特征在于：所述的监测槽(5)与产水排放管线相连，产水排放管线上设有排放泵(6)。
6.根据权利要求1所述的用于核电站废液处理系统的反渗透硼浓缩装置，其特征在于：所述的废液槽(1)上设置有废液槽加热器(9)及废液槽液位计(18)和废液槽电导率计(21)；所述的监测槽(5)上设置有监测槽液位计(19)及监测槽电导率计(20)。
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