最新离子交换净化技术

2.2冷却水
在这方面，主要应用非回路水冷却系统，离子交换树 脂起着次要作用。例如用海水冷却时需要循环水氯化 处理。
然而，重要的是要熟悉冷却水回路和冷却水的调节， 因为这对冷凝水的处理有影响。
只有在内陆的核电站采用回路水冷却系统，为防止结 垢和腐蚀，需要设置冷却循环水处理系统。这与常规 火电厂要求一致。
2.1 补给水 2.2 冷却水 2.3 反应堆冷却剂（一回路）的纯化 2.4 反应堆冷却剂（一回路）的处理 2.5 废释热燃料元件池 2.6 二回路凝结水处理 2.7蒸汽发生器排污水的处理 2.8二次回路处理 2.9废水处理 2.10内冷水处理
2.1 补给水
典型系统：预处理＋C＋DO+A＋MB 或 预处理＋UF＋RO＋MB 预处理＋UF＋RO＋EDI
不同沸水堆（BWR），对于新建工程，倾向于优先选 择预覆盖过滤，使用粉末状树脂代替以前使用的树脂 球粒混合床装置。作出这种选择与冷凝水精处理装置 有关。在各地的核电站水处理中都选用同样的方法。
压水堆都具有蒸汽发生器，为了在正常流速下处理冷 却剂，通常采用装填树脂球粒的混合床装置。这些树 脂能适当地控制硼酸和锂的含量，即使不是H型和OH 型树脂（硼酸型阴树脂和锂型阳树脂），其吸附阳离 子和阴离子的效果也很好。在这种情况下，由于延长 了使用寿命，活性也大大提高，故没必要考虑再生问 题。
<0.02 30～60 10～30
<0.1
<0.05
25～35 <3×10-6
氯离子质量分数/10-6
<0.15
<0.15
<0.15
<0.05
<0.15 <0.15
氟离子质量分数/10-6
<0.15
<0.10
<0.15
<0.15
<0.2
联氨质量分数/10-6
<20
表2 压水堆核电站二回路水质化学规范
10～50 <10 －
<10
<10
<1 <10 － －
巴布科克公司 直流蒸汽发生
8.5～9.3 9.3～9.5 7(正常工作)
－ 100(最大值)
－ 0.5(最大值)
－ 1.0(最大值)
20～100 10(最大值) 100(最大值) 2(最大值) 20(最大值)
－ － 1(最大值) 50(最大值)
第二讲 水处理回路
2.4 反应堆冷却剂（一回路）的处理
这个问题适用于压水堆（因为沸水堆只使用去矿物质 水，且不向主回路添加任何化学调节物）。由于冷却 剂受到控制，除纯化装置外，还需要两个辅助离子交 换装置：
一个是使用H型树脂球粒的阳离子交换器。当需要时 通过调节PH值可用它除锂。但为了固定锂，只要改变 燃料元件即可，因为反应堆装满释热燃料元件并与释 热燃料元件冷却池相连接。
设备
西屋公司自然循
参数或工况 pH值（25。 系统中有铜
C） 系统中无铜 正常工况
氧的质量分 异常工况
环蒸汽发生器 8.8～9.2 <9.6
<5 －
数/10-9 启动
－
停堆
－
阳离子电导 正常工况
率/(S/cm)(25 异常工况
。C)
启动 联氨的质量分数
4(最大值) － －
正常工况
<10
启动
－
Cu的质量分数/10-9
硼质量分数/10-6
2500
<2500 0～4000 0～3000 0～4000 0～682
锂离子质量分数/10-6
0.7～2.2
<0.5 0.22～2.2
0.2～2
融解氧质量分数/10-6
水中融解氢质量分数/mL.kg-1 （标准状态）
氨质量分数/10-6
<0.1
<0.1 10～50
<0.5
<0.1 25～35
项目 电导率（25。C）/(μS.cm)
法国
美国
燃烧公司 西屋公司 取决于添加 取决于添
物浓度 加物浓度
俄罗斯
新沃罗涅 什电站
日本
德国
1～40
2～3（最 大为30）
总悬浮体质量分数/10-6
1
<0.5
1
<0.1
Ph(25。C)
4.5～10.2 4.5～10.5 10～10.5 4.5～10.5 4.5～9.5
另一Baidu Nhomakorabea是使用OH型树脂球的阴离子交换剂，用以除去 低浓度的硼酸。
有时在纯化之前会考虑设置前置过滤器；在最后一级 离子处理后增加后置过滤器。
2.5 废释热燃料元件池
开启深度去矿物质水的池，使其与空气接触，因此，水吸收二氧 化碳。对于压水堆，添加了硼酸。由于这些条件，去矿物质处理 没问题。采用过滤装置即可。
20世纪80年代发展，90年代投入市场的先进 轻水堆核电站，如ABWR，APWR， SYSTEM80+，AP600,1000和EPR为第三代；
第四代先进核能系统正在被开发，追求更高的 安全性，更好的经济性，环境的可持续性并满 足防核扩散的要求。这些要求对核电水回路的 处理提出了更高的技术要求。
表1 压水堆核电厂一回路冷却剂质量标准推荐值
只要对使用大孔阴离子交换剂引起足够的重视，就能 确保补给水的基本纯度和去除有机物质； 同时对混合床精处理装置的正确再生技术予以重视， 就能保证最少的离子泄漏。 水源好时，混床可设计成不再生的精混床。一般运行 周期可达半年到一年，甚至2年。 随着技术的提高，物理膜法水处理工艺用得越来越多， 系统模块化且减少了废水排放，运行变得简单。
2.3 反应堆冷却剂（一回路）的纯化
水作为冷却剂在一回路的高温高压和强辐射场中循环， 它除了载热和慢化中子外，还发生一系列的反应：水 和其中杂质的中子活化反应，水的辐射分解，水对材 料的腐蚀及腐蚀产物的活化，迁移和沉积，裂变产物 从破损的燃料元件中逃逸及其随冷却剂的转移等。这 些过程将导致水质恶化，回路放射性增高以及结构材 料损坏等后果。因此保证一回路冷却剂的水质很重要。
<5
Fe的质量分 Si的质量分数/10-9
－
数/10-9 NH3的质量分数/10-6
<0.5
Na的质量分数/10-9
－
Pb的质量分数/10-9
－
固体总的质量分数/10-9
－
燃烧公司自然循环 蒸汽发生器 8.8～9.2 9.2～9.5 <10 >10(4h)1 － 100
<0.5
>1.5(4 h) －
离子交换净化技术
内容
前言 第一讲 核电站基本类型 第二讲 核电站水回路 第三讲 核级离子交换树脂 第四讲 粉末树脂 第五讲 水回路净化工艺 第六讲 核电站特殊液体处理
反应堆型的发展
世界上第一批商业应用的原型核电站为第一代， 如SHIPINGPORT等；
20世纪60-80年代世界上大批建造的核电站为 第二代；