核电厂放射性废物水泥固化处理技术简介
浅谈核电厂放射性固体废物处理技术
浅谈核电厂放射性固体废物处理技术随着我国科技技术以及核能研究的不断更新进步,现今对于核能利用的相关研究已经逐渐和清洁性能源挂钩。
而核电厂作为核能生产的重要载体,在实际的换料生产运行过程中不可避免的会产生一定的废物。
而这些废物不仅具备较大的辐射性,而且对周边环境以及住宅居民都会造成一定消极影响。
因而在发展核能的同时还要积极的做好废物处理工作,这样才能真正的为人民谋得利益。
而本文基于此针对核能生产之后产生的固体性废物其具体来源以及相应分类进行着手分析,在此基础上探讨其实际处理技术方法,以期为后续关于核电厂方面研究提供理论上参考依据。
标签:核电厂;放射性;固体废物;处理技术0 前言近些年来核电厂呈现出了较高较快的发展势头,现今作为一种既具备了安全干净性,又具备了经济可靠性的能源——核能,越来越被人们所熟知并且认可。
但是在核能的实际生产过程中则会出现一定的废物,如果没有对这些废物给与较好的及时性的处理,那么具备了辐射性的废物就会给工作人员以及周边性具名带来安全影响。
1 初探固体性核能废物的主要来源和分类1.1 主要来源核电厂进行核能生产不可避免会产生一定的固体性废物,而这些废物主要是由核电厂进行生产设备大修以及运行事件换料而产生。
所有固体性废物均需要经过TES废物系统进行实际处理。
1.2 主要分类固体性废物从本质上来分类主要是分为三大类,分别是工艺类和技术类以及其他类。
首先从工艺类的废物来讲,这类废物主要是源于核能实际生产过程中,与运行生产状况具有一定的关联性。
如果是核电厂进行气体处理那么在碘补集器中会产生碘气凝胶废物,而如果是核电厂进行液体处理那么在粒子过滤器中会产生交换树脂废物。
此外工艺类的废物还包含了硼酸浓缩凝胶以及淤积物和皮树脂[1]。
其中硼酸浓缩凝胶主要是指核能生产中排放出的硼酸废水已经超过了活性排放值,而对其进行实际过滤之后依然无法将其中化学杂质进行排除,进而最终冷却之后形成硼酸浓缩废物;而淤积物则主要是指在核能生产的集水控制区域之内,生产设备长时间运行进而出现较多的杂物废物,沉淀之后在设备底部进行不断沉积,而这些淤积物也属于工艺类的废物。
放射性废物管理与处理技术的研究
放射性废物管理与处理技术的研究在当今科技飞速发展的时代,核能的应用在为人类带来巨大利益的同时,也产生了一个不容忽视的问题——放射性废物。
放射性废物的管理与处理技术成为了保障人类健康和环境安全的关键环节。
放射性废物是指含有放射性核素或被放射性核素污染,其浓度或活度大于国家审管部门规定的清洁解控水平,并且预计不再利用的物质。
这些废物具有放射性、毒性和潜在的长期危害,如果管理和处理不当,将对生态环境和人类健康造成严重的影响。
放射性废物的来源广泛。
首先,核反应堆在运行过程中会产生大量的放射性废物,包括核燃料的裂变产物、反应堆结构材料的活化产物等。
其次,核工业中的铀矿开采、铀浓缩、核燃料加工等环节也会产生放射性废物。
此外,医疗、科研、工业等领域使用放射性物质时也会产生一定量的放射性废物。
对于放射性废物的管理,需要遵循一系列的原则和标准。
首要原则是“保护人类健康和环境”,这意味着在整个管理过程中,必须采取一切必要的措施来防止放射性物质的释放和扩散,确保对人类和环境的影响最小化。
同时,还需要遵循“放射性废物的分类管理”原则,根据废物的放射性水平、半衰期、物理化学性质等因素,将其分为不同的类别,并采取相应的管理措施。
此外,“废物最小化”原则也是至关重要的,通过优化核设施的设计、运行和维护,减少放射性废物的产生量。
在放射性废物的处理技术方面,目前主要有以下几种方法。
首先是“浓缩与贮存”技术。
对于低放射性废物,通常采用压缩、封装等方法进行处理,然后在专门设计的贮存设施中进行长期贮存。
这些贮存设施需要具备良好的防护性能,能够有效阻挡放射性物质的泄漏,并防止外界因素对废物的影响。
其次是“固化处理”技术。
对于高放射性废物,如核反应堆产生的乏燃料,通常采用固化处理的方法。
常用的固化材料包括玻璃、陶瓷、水泥等,将放射性废物与固化材料混合,形成稳定的固体,从而降低放射性物质的迁移性和毒性。
“焚烧处理”技术也是一种有效的方法。
对于某些有机放射性废物,可以通过焚烧的方式将其转化为灰烬和气体,然后对灰烬进行固化处理,对气体进行净化处理。
核电厂放射性废物水泥固化线的分析和改进
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald63核电厂的运行与维护会产生相应的放射性废物,包括蒸残液、废树脂及废过滤器芯等,这些放射性废物经过处理,在核电厂储存一段时间后送至放射性处置场处置。
核电厂通常采用的处理方法是水泥固化法。
目前,国内已运行的及在建的所有压水堆核电站都采用了水泥固化技术处理放射性废物。
1 水泥固化原理水泥固化法是以硅酸盐水泥基材作为放射性废料的固化材料,通过机械固化、吸附固化和化学固化对废料中核素离子起到固化作用。
固化放射性废物的水泥固化体是一个不均匀的多相体系,由固相、少量液体和空气组成。
其中,固相主要由各种水化产物、残余熟料和废物等构成,而少量液体则存在于体系的孔隙中。
整个体系对于核素的滞留作用主要有三种:固溶作用、吸附作用和包容作用。
水泥固化法具有处理过程简单,加工技术良好,固化产品的热稳定性、化学稳定性和生物化学稳定性良好等优点。
2 水泥固化处理工艺国内已运行及在建的核电厂均采用水泥固化线进行放射性废物的固化处理,实现了放射性废物固化处理的自动化,按照水泥固化处理工艺的不同,可以分为桶内搅拌水泥固化线和桶外搅拌水泥固化线。
桶内搅拌水泥固化线和桶外搅拌水泥固化线的原理示意图见图1。
2.1 桶内搅拌固化线桶内搅拌是将废物、水泥和添加剂分别加入到废物桶内,放入搅拌桨进行搅拌。
充分搅拌均匀后提出搅拌桨,然后盖上桶盖。
整条固化线由7段不同的辊道组成,装有水泥的钢桶从起始工位经过渡工位被输送到取封盖工位,揭去桶盖后,送到搅拌工位,加入放射性废液[1]。
放射性废液经计量罐逐罐计量,借助重力作用进入桶中,与添加剂混合均匀。
由螺旋输送器将干料,逐渐加入桶中,与废液在桶内混合均匀。
为避免废液因来不及被水泥吸收而溢出,废液的添加分3~4次进行。
每次加完废液后,插入搅拌桨进行搅拌。
随着废液的增加,逐渐增加搅拌桨的插入深度。
最后一次加废液后,搅拌桨浸没在液面之下并高速旋转,将废液与水泥充分混合均匀。
放射性废物固化处理的研究及应用现状
3国家自然科学基金(中国工程物理研究院联合基金部分)资助项目(10176025) 车春霞:女,1980年生,硕士生,研究方向为电子陶瓷放射性废物固化处理的研究及应用现状3车春霞1,滕元成1,桂 强2(1 绵阳西南科技大学先进建筑材料四川省重点实验室,621010;2 中国石油兰州石化公司石化研究院,兰州730060) 摘要 放射性废物安全有效的处置是世界各国关注的重要课题,也是核工业健康、可持续发展的重要保证。
对放射性废物进行固化处理后埋入地下已经成为放射性废物处置的发展趋势。
对水泥固化、沥青固化、塑料固化、玻璃固化、人造岩石固化等5种固化处理方法的固化机理、研究现状、应用情况、适用领域及优缺点进行了较系统的分析探讨。
水泥固化、沥青固化、塑料固化适用于中低放废物的固化处理,玻璃固化和人造岩石固化适用于高放废物的固化处理。
关键词 放射性废物 水泥固化 沥青固化 塑料固化 玻璃固化 人造岩石固化R esearch and Application Status of R adioactive W aste Solidif icationC H E Chunxia 1,TEN G Yuancheng 1,GU I Qiang 2(1 Sichuan Prov.K ey Lab of Advanced Construction Material ,S outhwest University of Science and T echnology ,Mianyang 621010;2 Petrochemical Research Institute of Lanzhou Petrochemical Company ,Petrochina ,Lanzhou 730060)Abstract It is an important problem to dispose radioactive waste safely and efficiently ,which is the guaranteeof healthy and continuous development for nuclear industry.One of development trends is to solidify the radioactive waste and then to bury it.This paper analyses and discussed solidification theories ,status of solidification research and application ,application field ,advantage and disadvantage of cement solidification ,bitumen solidification ,plastic solidi 2fication ,glass solidification and synroc solidification quite systematically.Cement solidification ,bitumen solidification and plastic solidification are fit to dispose low and intermediate level radioactive waste.G lass solidification and synroc solidification are fit to dispose high level radioactive waste.K ey w ords radioactive waste ,cement solidification ,bitumen solidification ,plastic solidification ,glass solid 2ification ,synroc solidification0 引言核能的开发和利用给人类带来巨大的经济效益和社会效益,同时也产生了大量的放射性废物,给人类的生存环境带来了较大的威胁。
磷酸镁水泥固化中低放射性废物研究
磷酸镁水泥固化中低放射性废物研究一、本文概述本文旨在探讨磷酸镁水泥(Magnesium Phosphate Cement, MPC)在固化中低放射性废物(Low- and Intermediate-Level Radioactive Waste, LILW)方面的应用及效果。
随着核能技术的发展和广泛应用,中低放射性废物的处理和处置成为环境保护和核能可持续发展的重要问题。
磷酸镁水泥作为一种新型无机胶凝材料,因其快速固化、高机械强度、良好的化学稳定性和对放射性物质的固定性能,被认为是处理中低放射性废物的潜在有效材料。
本文将首先介绍中低放射性废物的来源、特点和处置要求,阐述当前国内外在放射性废物固化处理方面的研究进展和存在的问题。
随后,重点分析磷酸镁水泥的固化机理、性能特点及其在固化中低放射性废物中的应用实例,包括固化体的物理性能、化学稳定性和放射性物质浸出行为等。
还将探讨磷酸镁水泥固化技术在工程应用中的可行性、经济性和环境影响,以期为放射性废物处理技术的发展提供有益的参考和借鉴。
通过本文的研究,期望能够为中低放射性废物的安全、高效、经济处理提供新的思路和方法,为核能事业的可持续发展和环境保护做出贡献。
二、磷酸镁水泥的性质与特点磷酸镁水泥(MPC)是一种新型无机胶凝材料,由氧化镁、磷酸盐和水按一定比例混合而成。
与传统的硅酸盐水泥相比,磷酸镁水泥具有许多独特的性质和特点,这些特性使其在固化中低放射性废物方面展现出巨大的潜力。
磷酸镁水泥具有快硬早强的特点。
其硬化过程迅速,通常在几分钟到几小时内即可完成,这比传统的硅酸盐水泥需要数天甚至数周的硬化时间要短得多。
磷酸镁水泥适用于需要快速固化的工程场合。
磷酸镁水泥具有较高的强度和耐久性。
其抗压强度、抗折强度和抗渗性能均优于普通硅酸盐水泥。
这使得磷酸镁水泥在固化中低放射性废物时能够提供更强的固定作用,有效防止放射性物质的泄漏和扩散。
磷酸镁水泥还具有优良的抗腐蚀性和抗渗透性。
放射性废弃物处置技术研究
放射性废弃物处置技术研究一、介绍随着核能的广泛应用,放射性废弃物排放量不断增加,如何安全有效地处置这些废弃物成为了一个亟待解决的问题。
本文将围绕放射性废弃物处置技术展开研究,重点探讨不同技术的优缺点及其在实际应用中的可行性。
二、废物固化技术废物固化技术是目前最常见的放射性废弃物处置方式之一。
该技术将放射性废物与特殊材料混合,并通过化学或物理手段将废物固化,形成固体块状物。
固化后的废物不易溶解、释放放射性物质,并能有效阻断放射性核素的迁移和扩散。
然而,废物固化技术仍面临一些挑战,如选取合适的固化剂、确保固化体的长期稳定性和抗破坏能力等问题。
三、地下储存技术地下储存技术是将放射性废弃物埋藏在地下深处的一种方法。
采用地下储存技术可以有效地减少废物对环境和人类的危害。
地下储存一般选择地质层稳定、覆盖层完整的地带,以阻止废物释放到地表和地下水中。
此外,地下储存技术还需要考虑储存设施的防渗透和防漏措施,以确保废物不会与周围环境发生作用。
然而,地下储存技术面临地质条件的限制和长期安全性的考虑。
四、放射性废物转化技术放射性废物转化技术是通过改变废物的物理化学性质,将其转化为较稳定或无害的物质。
例如,通过高温等离子体技术,可以将放射性废物转化为气体态或玻璃状物质。
这种转化技术可以有效减少废物的体积和放射性危害,并便于后续处理。
然而,放射性废物转化技术的应用仍面临技术成本高、设备复杂以及处理过程中产生的次生废物等问题。
五、放射性废物再处理技术放射性废物再处理技术是对废物进行化学处理或物理分离,将放射性核素从废物中提取出来,并对废物进行后续处理。
再处理技术可以有效降低放射性废物的体积和危害,减少核废物的排放量。
然而,再处理技术仍面临核素分离效率低、操作复杂、必须考虑辐射防护等挑战。
六、综合技术的发展趋势当前,放射性废物处置技术多元化发展。
未来的趋势是综合利用多种技术,实现对放射性废物的高效处理和综合利用。
例如,利用废物固化技术将放射性废物固化后,再通过转化技术降低其体积,最终应用地下储存技术进行长期储存。
核电站放射性固废处置技术概述
《资源节约与环保》2019年第4期引言核电站废物90%以上是固体废物,假若处理不当会给生态环境和人类健康造成灾难性的破坏。
核电站放射性固废的处置技术与整备是制约许多国家核电发展与产能扩大的重要因素,并且对核废料的积压情况有着直接影响,当前有些国家的核电机组就因为核废料积压问题而陷入减产或停产的困境。
因此,研究核电站放射性固废处置技术对于环境保护以及对我国核电事业发展都有着重要意义。
1地表/浅埋处置法地表/浅埋处置法是比较传统和常用的核电站放射性固废处置整备技术,处置场所建在陆地表面或者地表以下50米内(部分在130米内),放射性固废整备桶必须与与水、大气、土壤等自然介质隔离,要求处置场四周建设封闭的安全隔离防护层。
根据处置场建设深度的不同分为地表式与浅埋式两种,根据建设的特点又可分为地表混凝土堡垒式、浅埋简易坑式、浅埋混凝土沟壕式、地下竖井式、大口径浅钻式、地下平巷式等方式。
2废矿井处置法废矿井处置法是利用开采完的废弃矿井建为放射性固废处置场,对废矿井中的巷道与洞穴进行加固和改造,作为储放放射性固废桶的空间,然后对缝隙进行回填并把井口固封住。
废矿井中能够进行改建成处置场的类型主要包括有铅矿、铀矿、盐矿、铁矿、石灰石矿等。
不足之处是受废矿井开采的路线的影响,其结构规划不够理想,导致井内空间稳定性较差,存在诸多安全隐患,比如塌方、透水、瓦斯爆炸等问题皆会造成放射性核素外泄;且由于矿山离沿海核电站较远,从而增加放射性固废的运输成本及运输安全问题[1]。
3滨海处置法该种处置方法指的是在与核电站不远的滨海海底(类)花岗岩中建造处置场,选址大约在水下40~80cm,距离陆地直线距离1~2km处,主要借助构建的水下斜井保证与陆地的连接并通过该通道和转运车完成放射性固废整备桶到处置场的传送。
4海岛处置法对于一些无人居住、与陆地有一定间隔且地质较为不错的小型花岗岩海岛而已选用该种方法进行处置场的构建,其构建方法多为陆地浅埋法。
核废水处理中的水泥固化与混凝土封存技术
核废水处理中的水泥固化与混凝土封存技术近年来,核能发展迅速,然而核能产生的废水处理一直是一个重要的问题。
核废水中含有大量的放射性物质,对环境和人体健康造成潜在风险。
因此,寻找一种有效的处理方法是至关重要的。
水泥固化与混凝土封存技术作为一种常见的核废水处理方法,具有较高的效率和安全性,在核能行业得到广泛应用。
水泥固化是指将核废水与水泥混合,并通过化学反应将其固化为一种固体物质。
核废水中的放射性物质主要以离子态存在,水泥中的主要成分——氢氧化钙(Ca(OH)2)能与离子形成稳定的化合物,从而将放射性物质固定在水泥中。
水泥固化技术不仅可以有效地固化核废水中的放射性物质,还能够降低废水的体积,减少对环境的影响。
混凝土封存技术是将固化后的核废水与水泥、砂子和骨料等混合,形成一种坚固的混凝土结构,用于封存核废水。
混凝土封存技术在核能行业中得到广泛应用的原因之一是其良好的抗压性能和耐久性。
混凝土结构可以有效地防止核废水的泄漏和扩散,保护环境和人体健康的安全。
在水泥固化与混凝土封存技术的应用过程中,还需要考虑一些关键因素。
首先,选择合适的水泥配方和混凝土配比非常重要。
不同类型的核废水可能含有不同种类和浓度的放射性物质,因此需要针对性地选择水泥和混凝土的成分,以确保固化效果。
其次,固化和封存过程需要在严格的工艺条件下进行,确保固化物质的质量和稳定性。
此外,固化后的水泥和混凝土结构需要进行长期的监测和维护,以确保其性能和安全性。
水泥固化与混凝土封存技术在核废水处理中具有许多优势。
首先,这种方法可以将放射性物质固定在固体中,避免了直接接触和扩散的风险。
其次,水泥和混凝土材料广泛存在于建筑行业中,具有成熟的生产工艺和供应链,使得这种技术的应用更加便利和经济。
此外,水泥固化与混凝土封存技术也可以与其他处理方法相结合,形成多重防护措施,提高核废水处理的效果。
然而,水泥固化与混凝土封存技术也存在一些挑战和局限性。
首先,该技术只能处理溶液型核废水,对于固体废物和气体废物的处理效果较差。
海阳核电厂离堆放射性废物处理技术介绍及应用分析
海阳核电厂离堆放射性废物处理技术介绍及应用分析摘要:海阳核电厂采用了世界上先进的第三代核电技术ap1000,ap1000在设计中首次提出了离堆放射性废物处理的概念,即在多堆核电厂址中设计独立的放射性废物处理设施,集合多种放射性废物处理系统来对多台机组运行和事故工况下产生的放射性废物进行处理,这样既可以优化相关系统的功能设计又可以减少多机组相同系统的重复设计,文章将对海阳核电厂采用的离堆放射性废物处理技术进行介绍并对其应用进行应用分析。
关键词:ap1000;放射性废物处理;srtf;移动式;应用分析1 概述海阳核电厂厂址放射性废物处理设施(以下简称“srtf”)是山东海阳核电一期工程重要的bop子项之一,srtf独立于ap1000机组,设计具有能够满足处理6台ap1000机组运行产生的放射性废物的能力并且具有处理8台机组的扩展能力,在机组特定的事故工况下具备处理机组产生的放射性废物的能力,srtf内处理的所有放射性废物,无需再回到核岛或其它设施进行再处理,经srtf相关系统处理合格的液态放射性废物汇至电厂排放总管排放,放射性固体废物经处理后转化为合格的废物货包在srtf内暂存后转运至处置场永久处置。
2 海阳核电厂srtf放射性废物处理技术介绍(1)srtf功能介绍。
处理来自于核岛的化学液体废物、0.25%燃料包壳破裂情况下的一回路冷却剂和蒸汽发生器管道破裂(sgtr)产生的液体废物;处理核岛产生的废过滤芯和放射性废树脂;运输和处理核岛及其他放射性厂房产生的放射性干、湿固体废物;收集和处理srtf产生的废物(包括放射性超标废水);固体放射性废物和空桶的暂存;核岛和其他放射性厂房控制区工作人员工作服的检测和洗涤;srtf设施内液态和气态流出物监测和排放;过程监测和辐射监测以及可靠的仪表使用和控制。
(2)srtf主要系统介绍。
海阳核电厂srtf具备完整的放射性固体废物和放射性液体废物处理功能,在设计中根据具体的放射性废物类型设计了不同的处理系统,如,实现放射性固体废物处理功能的系统包括hic(high integrity container)装料和脱水系统、废物分拣和压缩和灌浆系统、湿废物烘干系统;实现放射性废液处理功能的系统包括化学废液处理系统、0.25%燃料包壳破裂液体处理系统、sgtr液体处理系统、超标废液处理系统。
日本核污染处理技术
日本核污染处理技术
日本有许多核污染处理技术,以下列举了一些:
1. 放射性废物固化技术:将放射性废物转化为固体形式,通常使用水泥和玻璃包固化技术。
这种技术可以减少放射性废物的体积,并防止核材料进入环境。
2. 辐照技术:使用辐射进行杀菌和灭活,以减少核污染物的存在。
这种技术被广泛应用于食品和医疗设备的处理中。
3. 地下储存技术:将高放射性废物储存于地下深处的安全储存设施中,以防止其泄漏到环境中。
4. 水处理技术:处理核电站和其他核设施产生的含有放射性物质的废水。
这包括使用化学反应、沉淀和离子交换等方法来去除放射性物质。
5. 气体净化技术:处理核工业产生的含有放射性气体的废气。
这包括使用过滤和吸收剂来去除放射性气体。
6. 土壤修复技术:用于修复核污染的土壤。
这包括使用化学和生物方法来去除或减少污染物的浓度。
这些技术在日本核能发展的历史中得到了广泛应用,并取得了一定的成功。
然而,核污染处理技术仍然是一个挑战,需要不断的研究和创新来解决。
浅谈核电厂放射性固体废物处理技术
D O I: 1 0 . 1 6 6 4 0 / j . c n k i . 3 7 1 2 2 2 / t . 2 0 1 5 . 2 1 . 1 2 9
电视控制 操作进行 ,整个废物 系统不 设置相应的 自动操作 , 也 就是说 无论是手 动性操作还是远距离性 的电视控制操作都是可 以在连 锁的状 近些年来核 电厂呈现出 了较高较 快的发展势头 ,现今作 为一种既 态下完成 。 具 备了安全干净 性 ,又具备 了经济可 靠性的能源——核 能,越 来越被 2 _ 2 处理工艺 人 们所熟知并且认 可。但是在核能 的实际生产过程 中则会 出现 一定的 在对 固体性 的核能垃圾废物进行 实际处理的过程中 ,需要充分 的 废 物 ,如果没有对 这些废物给与较好 的及 时性的处理 ,那 么具备 了辐 利T E S 废物系统 ,具体处理工 艺为 :首先需要对 固体性 的废物进 行有 射性 的废 物就会 给工作人员 以及周边性具名带来安全影 响。 效的收集 ,划分 具体收集点并且在上面 铺设相应的收集塑料袋或者是 不可压缩性 的收集袋和收集桶等等 ,而 如果是收集过程 中遇到 了大于 1 初探 固体性核 能废物的主要来源和分类 3 m s v / h的相关性 废物需要及时的通 知收集 管理组进 行有 效收集 方法的 1 . 1 主要来源 研究探讨 。此 外所有的收集点均需要 安置在 相应的辅助通道之 内 ,然 核电厂进行核 能生 产不可避免会产生 一定的固体性废 物,而 这些 后在此基础 上通 过废物系统本身具备 的分类功能予 以较为完善 的区别 废 物主要是 由核 电厂进 行生产设备大修 以及运行事件换料而产 生。所 性分类 。主要分 为硼酸浓缩凝胶 以及 皮树脂 和废虑芯、检修废物这 四 有 固体性 废物均需要经过 T E S 废物系统进行实 际处理 。 大类 。对于这 四大类分拣废物需要给与 不同的处理方式 。首先从检修 1 . 2 主 要 分 类 废物来讲 ,需要对 其进行废物大小不 同分拣和实际测量 ,然后依据是 固体 性废物从本质 上来分类主要是分 为三大类 ,分别是工 艺类和 否可 以进行压缩 具体进行打包性 处理 以及装桶性处理 。其次从废 滤芯 技术 类以及其他 类 。 来讲需要进 行脱 水处理 ,之后给与其 相应的剪切 ,利用混凝土进行严 首先从工艺类 的废 物来讲 ,这类废物主 要是源于核能 实际生 产过 格的 固定和 打包 [ 3 1 。其三从皮树脂 来讲主要处理方 法可以是直接进行 程中, 与 运行生产状况 具有一定的关联性 。如果是核 电厂进行气 体处 焚烧 ,还可 以进 行湿法氧化或者是利 用聚合物给与严格 固定 。再或者 理那 么在碘补集器 中会 产生碘气凝胶废物 ,而如果是核 电厂进行 液体 是利用水泥对其 进行加 固,最终严格打 包。最后从硼酸浓缩凝胶来讲 处理 那么在粒子过 滤器 中会产生交换树脂 废物。此外工艺类 的废 物还 需要对其利 用水 泥或者是沥青进行严格 固定和打包 。上述所有 四种废 包含 了硼酸浓缩 凝胶 以及淤 积物和皮树脂 … 。其 中硼酸浓缩凝胶 主要 物在最终打包之 后统一放置于暂存库 中。相关处理工作人员需要在 实 是指 核能生产 中排放 出的硼酸废水 已经超 过了活性排放值 ,而对 其进 际处理操作过程 中穿戴相应防辐射 工作 套服 ,同时在处理环节 中需要 行 实际过滤之后依然 无法将其中化学杂质进 行排除 ,进而最终冷 却之 时时检测放射 量的实际强度 。除了将所 有废物放置于暂存库 中之 外还 后形 成硼酸浓缩废 物 ;而淤积物则主要是指 在核能生产 的集水控 制区 可 以将其安 置在 移动储存库 中,所谓 的移动储存库也就是大型 的卡车 域之 内 ,生产设备长 时间运行进而 出现较 多的杂物废物 ,沉淀之 后在 集装箱 ,这种储 存方式更加方便 同时具 备了一定的安全性 。总结 来讲 设备 底部进行不 断沉积 ,而这些淤积 物也 属于工艺类的废 物。如果没 在对这些 固体性 的废物给与 良好处理 的时候一定要注重将其正确 的予 有给 与这些废物较好 的处理 ,则很有可 能会 造成生产过滤器 的磨损 , 以分类 ,然 后针 对不同种类的废物 实施 不同的处理工艺或者是处理 方 最终 影响实 际核 能的有 效生产 ;而皮树脂 这种工艺类的废物主要 是指 式。 核 电厂在进行 回路水 的实际盐除处理过程 中杂质离子逐渐被饱 和进而 导致 净化功能逐渐 降低 ,而净化功能在 降低 的情况下就会产生 皮树脂 3 结 论 这种废物 。 综上分析可知随着我国科技的不断更新各种先进技术不断出现 , 而 其次从技术类 的废 物来讲主要是指核 能生产 之后产生 的一 系列相 对于怎样较好 的处理核能生产之后的废物却是全世界范围内众多研究学 关废 物 ,包含了 已经使 用过的胶布 以及工作 服和相关塑料布 以及 鞋子 者较为头痛 的课题。因而本研究选定这个课题具备 了一定的现实价值意 手套 等等。这些废物 能够进行有效压缩 因而 又被称之为是压缩性 的废 义。可以说在对这些固体性的废物给与 良好处理 的时候一定要注重将其 物 。还有 一些则是不 能够被充分压缩 的相 关废物 ,主要是指 已经使用 正确的予以分类 , 然 后针对不同种类 的废物实施不 同的处理工艺或者是 过 的木板 以及保 温箱和设备零件等等 。 处理方式。这样才能真正实现安全 } 生 的高效 陛的处理操作 目 标。 最 后从其他类 的废 物来讲主要是指在核 电厂中进行较为频 繁的启 停操作进而产 生的废油束棒 以及污染燃料等等 。
核污染废水水泥
核污染废水水泥
核污染废水是指含有放射性物质的废水。
水泥是一种常用的建筑材料,可以用来修建建筑物。
一种处理核污染废水的方法是使用水泥固化技术。
核污染废水处理可以通过将废水与水泥混合来固化放射性物质。
这种方法通过化学反应和物理作用,使放射性物质与水泥结合在一起,形成固体物质。
这样可以防止放射性物质泄漏到环境中,并减少对人体和生态环境的伤害。
水泥固化技术有一些优点。
首先,水泥固化可以将废水中的放射性物质牢固地固定在其中,减少了对环境的污染风险。
其次,水泥固化后的废水体积较小,便于储存和处理。
此外,这种方法相对简单,并且可以与其他废水处理技术结合使用,提高废水处理效果。
然而,水泥固化方法也存在一些局限性。
首先,水泥固化处理需要消耗大量的水泥和其他材料,所以处理成本较高。
此外,如果水泥固化处理不当,可能会造成固废的次生污染。
因此,水泥固化处理核污染废水时必须严格控制条件和操作。
总的来说,水泥固化是一种有效处理核污染废水的方法。
然而,在实际应用中,需要综合考虑技术可行性、经济成本以及环境风险等因素,选择合适的废水处理技术。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
核电厂放射性废物水泥固化处理技术简介
摘要:放射性废物是核能利用的必然产物,是指含有放射性物质或被放射性物
质所污染,活度或活度浓度大于规定的情节解控水平,且所引起的照射未被排除
的废弃物。
我国的放射性废物主要来源于核电厂和核燃料循环设施。
20世纪80
年代初,我国开始关注和启动有关放射性废物水泥固化处理研究和应用。
90年代
中期,水泥固化处理技术日趋成熟,在秦山核电厂和大亚湾核电厂配套建设了低
中水平放射性废物水泥固化系统。
同期也编制并颁布实施了废物固化体性能要求
和检验方法的相关标准。
随着核电事业的快速发展,绝大多数核电厂配套建设了
放射性废物水泥固化生产线,主要用于低中水平放射性浓缩液和废树脂的固化处理,以及其他固体废物的固化处理。
关键词:放射性;废物处理;水泥固化
一、工艺流程
放射性废物的固化处理,就是将废物加工成能满足废物储存、运输、处置要
求的,具有一定机械性能且结构稳定的废物体。
水泥固化通常是将放射性废物、
水泥基料、外加水和其他固化外加剂混合搅拌为均匀的水泥浆体,在合适的养护
条件下,经过不少于28天的养护后形成坚硬的废物固化体。
水泥固化的工艺流
程如下图所示:
可以看出,水泥固化的主要过程包括放射性废物废物和各种固化物料的计量,加料和混合搅拌,水泥浆体的凝结和养护。
根据搅拌和加料方式的不同,水泥固
化技术可以分为桶外搅拌、桶内搅拌。
桶内搅拌是以标准的废物桶作为混合容器,将废物、水泥、外加剂、水等按
照规定的加料顺序加入废物桶后,按照设定的搅拌方式搅拌均匀。
该方法有弃桨
和提桨两种工艺。
弃桨是指水泥浆搅拌完成后,将搅拌桨留在废物桶内不再复用,提桨是指搅拌完成后,将搅拌桨提起,冲洗后重复使用。
该方法的优点不需要专
门的混合容器,有利于搅拌桨的清洗和维护。
缺点是对废物桶的填充率有要求,
对加料顺序、加料量、搅拌方式和搅拌速率有一个相对严格的控制,既要防止搅
拌时水泥浆的外溅,又要保证合适的废物填充率。
桶外搅拌是将水泥、外加剂、水等在混合容器内按照规定的加料顺序和搅拌
方式,搅拌均匀后将水泥浆输送到废物桶。
该方法的优点是搅拌桨的设计和搅拌
方式的选择性良好,可以实现固化物料的均匀搅拌,混合容器也可用作装料器,
从而减少固化过程中使用的设备。
缺点是混合容器的清洗,搅拌桨的维护较复杂。
需要注意的是,与桶内固化相比,桶外固化增加了水泥浆从混合容器向废物桶输
送的过程,这就要求水泥浆须有较好的流动度和较长的初终凝时间,以防止输送
过程中的堵塞或凝结。
与其他固化处理技术相比,水泥固化处理技术具有明显的优势,主要具有如
下优点:
①设备简单,生产能力大,处理过程时间短;
②固化过程二次污染少;
③固化体结构密实,具有良好的机械性能;
④固化体的耐辐照和抗生物侵蚀性好;
⑤能够实现大多数液体废物和固体废物的固化处理;
⑥自屏蔽效应好。
鉴于在技术、经济和安全等方面具有明显的优势,水泥固化被广发应用于放
射性废物的固化处理。
但是,该处理技术最突出的不足是废物的包容量低,固化
产生废物体增容较大。
二、固化用水泥基料
水泥基料的选择主要考虑以下几个方面:
(1)水泥基料与放射性废物的兼容性、相互作用机制;
(2)固化体的结构稳定性要求;
(3)固化体的浸出性;
(4)成本效益,主要考虑工艺的可实现性和物料的成本。
硅酸盐水泥因其具有良好的工程适用性和低廉的价格,在放射性废物处理中
被广泛应用,国外统称波特兰水泥。
硅酸盐水泥属于通用水泥,按照国家标准规定,硅酸盐水泥有六种,即硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火
山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合水泥。
目前,国内放射性废物固化
处理中,使用最多的是标号42.5的普通硅酸盐水泥。
三、作用机制
水泥固化产物是一个密度大、孔隙率小的物理结构,其对放射性核素形成了
有效的阻滞和屏蔽。
放射性废物与水泥的作用机理可概括为三个过程:(1)水
泥对废物的物理包容;(2)水泥对水合产物的吸附;(3)放射性废物在碱性条
件下发生沉淀,之后被水泥水合产物吸附或被物理包容。
一般情况下,这三个作
用是同时存在的,对放射性废物,主要涉及物理包容和吸附。
通常,大多数废物均可以通过物理包容的方式进行水泥固化,物理包容中,
放射性废物中的可溶性或微融性物质可能与水泥发生某种程度的反应。
在水泥孔
隙溶液中,许多磷酸盐、碳酸盐、硅酸盐、硫化物和氢氧化物的溶解性很小,一
些具有火山灰活性(所谓火山灰是指火山灰中含有较高的活性二氧化硅或活性氧
化铝等活性组分,这些组分可与水泥水化产物氢氧化钙反应,生成水化碳酸钙、
水化硅酸钙或水化硫铝酸钙等,引起二次水化反应,称其使火山灰具有一定的天
然活性)的微溶氧化物,如SiO2、Al2O3、等,也可以很快与水化产物发生反应,生成水泥胶凝产物。
吸附是通过离子置换的形式发生的,置换程度取决于放射性
废物中离子的电荷、尺寸和几何形状。
放射性废物的组分会对水泥水化过程产生干扰,影响废物的固化处理过程,
如对固化产物的耐久性和抗侵出性等有明显的影响,因此应在固化配方研制中给
予充分考虑。
四、外加剂引入对水泥水化过程的影响
水泥水化作用可简化为水泥颗粒表面的溶解和水化产物的沉淀及硬化,物理
表现为凝结和硬化。
外加剂的引入可能对水化作用产生如下干扰和影响:加速或
催化凝结和硬化过程;延滞凝结或硬化;改变水的用量;增加或降低固化体的机
械性能等。
水灰比,是水泥浆液配方的关键指标之一,水灰比过大将会增加氯离子的侵入,直接影响废物体的长期处置性能。
因此,通常采用减水剂来优化水灰比,以
调整水泥浆的性状和固化体的性能。
减水剂是在水泥和水搅拌过程中,吸附在水
泥颗粒的表面,这样增加了水泥颗粒表面的负电荷,靠静电斥力使水泥分散,减
少用水量。
常用的德国马斯夫公司生产的高性能减水剂为羧酸醚聚合物,可大大
提高水泥的分散性,减少水泥固化的需水量,减少泌出水,提高抗渗性和耐化学
腐蚀性能。