一种低放和非放废物树脂清洁解控装置及清洁解控方法与流程

本发明属于核电站放射性废物处理，具体涉及一种低放和非放废物树脂清洁解控装置及清洁解控方法。

背景技术：

1、通常核电站一回路水和放射性废液采用离子交换法进行净化处理。这些离子交换树脂失效后，如果不进行再生，则作为放射性废物进行处理。在废树脂处理中，通常采用水力将废树脂从树脂床卸载至贮槽暂存，再用泵和其他设备将废树脂转运至废树脂处理单元进行安全处理。核电站运行产生的废树脂，按放射性水平的高低分类处理，中水平放射性废树脂和低水平放射性废树脂进行分类收集、贮存和处理，以往核电站产生的中等放射性水平树脂通过管线收集后暂存在中放槽中，存放一定时间后，通过输送泵a输送至放射性废树脂处理单元进行处理；所有放射性水平低于中放水平的废树脂通过管线收集后暂存在低放槽中，取样分析后，如果放射性水平满足国家清洁解控水平，则通过输送泵b输送至清洁解控单元按非放废树脂进行处理，否则通过输送泵b输送至放射性废树脂处理单元进行处理。

2、核电站实际运行中，控制区产生的中放射性水平废树脂进入中放槽，放射性水平较低和可能被放射性污染的废树脂均进入低放槽，但是实际操作中有大量的废树脂仅有被放射性污染的可能性，实际运行中很少带放射性，这类废树脂如果按放射性废树脂处理，不满足国家放射性废物最小化原则，同时也是对国家资源的一种浪费，违背低碳环保理念。因此，这类废树脂应该直接进行清洁解控，按常规非放废物进行处理。但是按现有核电站废树脂分类处理流程看，低放废树脂和非放废物清洁解控树脂均进入低放槽，存在待清洁解控废树脂和低放废树脂交叉污染的情况，会导致放射性废物的增加，同时不满足我国放射性废物分类处理和最小化等原则。

3、因此，需要设计一种用于核电站的低放废物树脂和非放废物树脂分类处理并清洁解控的装置，以改善现有技术中核电站低放废树脂与非放废树脂存在交叉污染，无法分类处理的技术问题。

技术实现思路

1、本发明提出一种低放和非放废物树脂清洁解控装置及清洁解控方法，用于解决核电站实际运行中控制区产生的所有放射性水平低于中放水平的废树脂均存放至低放槽内易产生低放废树脂与非放废树脂交叉污染的风险，导致放射性废物增加，同时不满足我国放射性废物分类处理以及最小化原则的技术问题。

2、本发明的技术方案：

3、一种低放和非放废物树脂清洁解控装置，包括：

4、取样漏斗、取样阀、阀门a、阀门b、阀门c、阀门d、阀门e、阀门f、调节门、阀门g、阀门h、阀门i、阀门j、阀门k、阀门l、阀门m、废树脂中转床、倾析器、移动式废树脂转运罐、输送泵c，窥视窗、软管、排气管、液位计、溢流管、机械过滤器、和若干根管线；

5、所述废树脂中转床的顶部分别设置有阀门b、液位计、排气管、机械过滤器和溢流管；

6、废树脂中转床的底部通过管线分别连接有阀门i、阀门j和阀门k；所述废树脂中转床还通过管线与输送泵c的入口连接；

7、所述输送泵c的入口处的管线上设置有阀门e；输送泵c的出口通过管线与倾析器连接，所述输送泵c出口与倾析器连接的管线上依次设置有阀门f、窥视窗和阀门g；

8、所述倾析器下部通过软管与移动式废树脂转运罐连接；所述软管与倾析器之间还设置有阀门m；

9、溢流管的上端与废树脂中转床顶部连接，溢流管的下端与废水收集系统连接；所述溢流管的下端部还通过软管与取样漏斗的下部连接；

10、所述阀门b还通过管线与阀门d一端连接，阀门d的另一端与低放废树脂收集总管连接，所述低放废树脂收集总管上分别设置有阀门c和阀门a；

11、所述废树脂中转床的顶部还通过管线连接有取样阀；

12、所述废水收集系统上设置有水封，所述水封整体为s形弯头结构，用于防止废液收集系统气体进入装置，通过取样漏斗加注密封水

13、所述阀门b与阀门d之间还通过管线依次连接有阀门h和调节门；所述废树脂中转床内贮存有临时待清洁解控废树脂，

14、所述排气管的入口端与废树脂中转床顶部连接，排气管的出口端接入取样漏斗，用于收集排气管疏水；

15、所述窥视窗和阀门g之间还通过管线连接有阀门l；所述阀门k和阀门l均通过管线连接至除盐水管路；

16、所述阀门j还通过管线连接至压缩空气管路；所述输送泵c用于输送废树脂中转床内废树脂；

17、所述取样阀用于对废树脂中转床内的物料进行取样；

18、所述移动式废树脂转运罐用于接收来自倾析器的清洁解控树脂；

19、一种如上所述的低放和非放废物树脂清洁解控装置的清洁解控方法，包括如下步骤：

20、步骤一：当核电站卸载非放射性废树脂时，关闭取样阀、阀门a、阀门e、阀门h、阀门i、阀门j、阀门k和阀门l，打开阀门b、阀门c和阀门d，废树脂通过水力输送卸载至废树脂中转床，当废树脂中转床内多余的废液通过溢流管进入废液收集系统；

21、废树脂中转床内介质的量通过液位计观察，废树脂中转床单次接收的体积为其容积的50％；排气管与房间环境相通，保证废树脂中转床常压，其出口端接入取样漏斗，用于收集排气管疏水；

22、步骤二：当废树脂中转床内废树脂接收完成后，通过阀门i和阀门k排水和充注水调节废树脂中转床中的废树脂和水的比例；废树脂和水按体积比1:1调节，废树脂和水比例调节完成后，打开阀门j进行压缩空气搅拌，持续2至8分钟后关闭阀门j；

23、步骤三：压缩空气搅拌完成后，关闭取样阀、阀门a、阀门c、阀门d、阀门g、阀门i、阀门j、阀门k和阀门l，打开阀门b、阀门e、阀门f、调节门、阀门h，启动输送泵c，待稳定后，通过取样阀2取样，取样完成后停泵；对样品进行放射性分析；

24、步骤四：若步骤三中的样品分析结果不满足清洁解控要求时，打开阀门j13进行压缩空气搅拌，持续2至8分钟后关闭阀门；搅拌完成后，关闭取样阀、阀门b、阀门c、阀门g、阀门i、阀门j、阀门k和阀门l，打开阀门a、阀门d阀门e、阀门f、调节门、阀门h，启动输送泵c将废树脂从废树脂中转床输送至低放槽；

25、若步骤三中的样品分析结果满足清洁解控要求时，打开阀门j进行压缩空气搅拌，持续至分钟后关闭阀门j；搅拌完成后，关闭取样阀、阀门a、阀门c、阀门d、阀门g、阀门m0、阀门i、阀门j、阀门k和阀门l，打开阀门b、阀门e、阀门f、调节门、阀门h，启动输送泵c，待稳定后开启阀门g、阀门m，投运倾析器，调节调节门的开度，使进入倾析器流量满足倾析器流量要求；废树脂和水在倾析器中实现离心分离脱水，脱水后的废树脂进入废树脂移动式转运装置；同时通过窥视窗观察管线中废树脂的含量，当目视只有很少量废树脂通过时，停止系统；废树脂移动式转运装置移处控制区，即完成废树脂清洁解控操作。

26、本发明的有益效果：

27、本发明设计的用于核电站低放废树脂清洁解控装置，实现了低水平废树脂接收、取样、输送、脱水、转运；通过废树脂中转床实现了废树脂接收和暂存；本发明装置中设计有除盐水，通过阀门k从废树脂中转床底部进入，实现了废树脂中转床内废树脂和水比例的调节；

28、本发明装置中设计有压缩空气，通过阀门j从废树脂中转床底部进入，实现废树脂中转床内废树脂输送和搅拌；在废树脂中转床顶部设计有液位计，,实现了液位连续测量；废树脂中转床顶部设计的排气管起到呼吸排气功能，实现废树脂中转床压力与外界压力相等的效果；

29、本发明设计的核电站低放废树脂清洁解控装置，实现了低放废树脂和非放废树脂分类处理，避免了非放废树脂和低放废树脂交叉污染的问题，降低了核电站运行中放射性废树脂的产生量，有利于放射性废物最小化，操作安全方便，使用方便可靠，可以广泛用于核电站放射性废树脂处理领域，也可以在有类似要求的其他行业应用。