放射性废液处理用电除盐膜堆核素累计试验系统及方法与流程

本发明涉及核电厂放射性废液处理，具体涉及一种放射性废液处理用电除盐膜堆核素累计试验系统及方法。

背景技术：

1、电除盐膜堆(edi)可代替离子交换工艺处理核电厂放射性废液，具有处理效率高、树脂可连续再生、运维简便、占地小、二次废物产生量小等显著优点。

2、相较于传统工业应用edi，放射性废液中含有放射性核素，edi虽然可通过电解水产生h+和oh-连续再生装填树脂，置换离子交换膜功能基团上的离子，但长期运行后edi装置会达到运行平衡后，部分核素会在edi中发生累积。

3、放射性核素在edi中的累积程度决定了edi装置退役时的处理及处置方式，但是目前并无法直观地获知edi的累积情况。

4、基于此，本申请发明人提出一种放射性废液处理用电除盐膜堆核素累计试验系统，以期解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中edi装置运行状态无法准确获知的缺陷，提供一种放射性废液处理用电除盐膜堆核素累计试验系统。

2、本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

3、本发明提供了一种放射性废液处理用电除盐膜堆核素累计试验系统，其特点在于，包括：

4、原水箱，上连接有氮气输送管路、超纯水输送管路、核素输送管路以及出口管路；

5、edi膜堆，入口端与所述出口管路连通，用于处理所述原水箱输出的模拟放射性废液；其中，

6、还包括监测机构，所述监测机构包括设于所述edi膜堆入口端和出口端设置的分析仪，以监测所述edi膜堆的运行状况。

7、根据本发明的一个实施例，所述edi膜堆包括淡水室和浓水室；

8、所述edi入口端设有第一进料管和第二进料管，所述edi出口端设有第一出料管和第二出料管；

9、所述第一进料管和所述第一出料管与所述淡水室连通，所述第二进料管和所述第二出料管与所述浓水室连通。

10、根据本发明的一个实施例，所述第一进料管和所述第二进料管的一端汇合并与所述出口管路连通；

11、所述第一进料管和所述第二进料管上均设置所述分析仪；或者，所述出口管路上设置所述分析仪。

12、根据本发明的一个实施例，所述第一出料管和所述第二出料管一端汇合并与所述原水箱连通，所述第一出料管和所述第二出料管上均设置有所述分析仪；

13、所述第二出料管还设有排放支路，所述排放支路一端与所述edi膜堆外侧连通。

14、根据本发明的一个实施例，所述第一出料管与所述出口管路之间通过回流管路连通，所述回流管路上设有开关阀。

15、根据本发明的一个实施例，所述第一出料管在与所述第二出料管汇合后的下游还设有一个所述分析仪。

16、根据本发明的一个实施例，所述分析仪为在线能谱仪或离子色谱仪。

17、根据本发明的一个实施例，所述出口管路上设有进料泵、温度传感器、压力传感器、流量传感器以及电导率检测仪。

18、根据本发明的一个实施例，所述氮气输送管路上设有减压阀；

19、所述超纯水输送管路上设有第一控制阀，所述核素输送管路上设有核素制备箱、加药泵以及第二控制阀。

20、根据本发明的一个实施例，还包括屏蔽外壳，内具有屏蔽空间；

21、所述原水箱、所述edi膜堆以及所述监测机构均设于所述屏蔽空间内。

22、根据本发明的一个实施例，所述edi膜堆与直流电源电连接。

23、本发明还提供了一种放射性废液处理用电除盐膜堆核素累计试验方法，采用如上所述的放射性废液处理用电除盐膜堆核素累计试验系统实现，其特征在于，所述试验方法包括：

24、步骤1、基于目标放射性废液确定所含放射性核素种类以及放射性核素活度浓度；

25、步骤2、计算edi膜堆核素试验中配置的模拟放射性废液成分及对应浓度；

26、步骤3、配置模拟放射性废液；

27、步骤4、对所述edi膜堆通电，并接收处理所述模拟放射性废液直至所述edi膜堆运行平衡；

28、步骤5、对所述edi膜堆进行拆解，并对所述edi膜堆的装填树脂进行分层取样；

29、步骤6、获取所述edi膜堆的在线测试结果并将所述在线测试结果与取样结果进行比对以得到放射性核素在所述edi膜堆的累积状态。

30、根据本发明的一个实施例，所述步骤2中包括：

31、采用放射性核素或者非放射性核素进行配置。

32、根据本发明的一个实施例，在采用非放射性核素时，所述目标放射性废液中核素浓度与非放射性模拟核素浓度的计算方式如下：

33、

34、其中，t1/2为放射性核素半衰期，a1～i为目标放射性废液中核素浓度，c1～i为非放射性模拟核素浓度。

35、本发明的积极进步效果在于：

36、本发明放射性废液处理用电除盐膜堆核素累计试验系统，在edi膜堆进出口位置各设置分析仪可以在线监测放射性离子浓度，针对不同浓度下达到平衡后或通过不同时间放射性废液下的edi膜堆进行拆解，可以得到不同离子、不同浓度、不同时间、不同位置的edi膜堆核素累积分布图，如此能够更加了解edi膜堆的性质，为不同条件下放射性环境中edi膜堆的运行提供大量数据，并且可以对edi膜堆在实际放射性环境下的状况进行程序模拟。

技术特征：

1.一种放射性废液处理用电除盐膜堆核素累计试验系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的放射性废液处理用电除盐膜堆核素累计试验系统，其特征在于，所述edi膜堆包括淡水室和浓水室；

3.根据权利要求2所述的放射性废液处理用电除盐膜堆核素累计试验系统，其特征在于，所述第一进料管和所述第二进料管的一端汇合并与所述出口管路连通；

4.根据权利要求2所述的放射性废液处理用电除盐膜堆核素累计试验系统，其特征在于，所述第一出料管和所述第二出料管一端汇合并与所述原水箱连通，所述第一出料管和所述第二出料管上均设置有所述分析仪；

5.根据权利要求4所述的放射性废液处理用电除盐膜堆核素累计试验系统，其特征在于，所述第一出料管与所述出口管路之间通过回流管路连通，所述回流管路上设有开关阀。

6.根据权利要求4所述的放射性废液处理用电除盐膜堆核素累计试验系统，其特征在于，所述第一出料管在与所述第二出料管汇合后的下游还设有一个所述分析仪。

7.根据权利要求1所述的放射性废液处理用电除盐膜堆核素累计试验系统，其特征在于，所述分析仪为在线能谱仪或离子色谱仪。

8.根据权利要求1所述的放射性废液处理用电除盐膜堆核素累计试验系统，其特征在于，所述出口管路上设有进料泵、温度传感器、压力传感器、流量传感器以及电导率检测仪。

9.根据权利要求1所述的放射性废液处理用电除盐膜堆核素累计试验系统，其特征在于，所述氮气输送管路上设有减压阀；

10.根据权利要求1所述的放射性废液处理用电除盐膜堆核素累计试验系统，其特征在于，还包括屏蔽外壳，内具有屏蔽空间；

11.根据权利要求1所述的放射性废液处理用电除盐膜堆核素累计试验系统，其特征在于，所述edi膜堆与直流电源电连接。

12.一种放射性废液处理用电除盐膜堆核素累计试验方法，采用如权利要求1-11任一项所述的放射性废液处理用电除盐膜堆核素累计试验系统实现，其特征在于，所述试验方法包括：

13.根据权利要求12所述的放射性废液处理用电除盐膜堆核素累计试验系统，其特征在于，所述步骤2中包括：

14.根据权利要求13所述的放射性废液处理用电除盐膜堆核素累计试验系统，其特征在于，在采用非放射性核素时，所述目标放射性废液中核素浓度与非放射性模拟核素浓度的计算方式如下：

技术总结本发明提供一种放射性废液处理用电除盐膜堆核素累计试验系统及方法，系统包括原水箱、EDI膜堆以及监测机构，原水箱上连接有氮气输送管路、超纯水输送管路、核素输送管路以及出口管路；EDI膜堆入口端与出口管路连通，用于处理原水箱输出的模拟放射性废液；监测机构包括设于EDI膜堆入口端和出口端设置的分析仪，以监测EDI膜堆的运行状况。本发明在EDI膜堆进出口位置各设置分析仪可以在线监测放射性离子浓度，针对不同浓度下达到平衡后或通过不同时间放射性废液下的EDI膜堆进行拆解，可以得到不同离子、不同浓度、不同时间、不同位置的EDI膜堆核素累积分布图，如此能够更加了解EDI膜堆的性质，并且可以对EDI膜堆在实际放射性环境下的状况进行程序模拟。技术研发人员：牛婷婷,武心壮,施伟,何艳红,曹卫荣,王思远,陈旭,江浩,黄若涛,乔玉受保护的技术使用者：上海核工程研究设计院股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/20