УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ЖИДКИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ

Полезная модель относится к установкам для переработки жидких радиоактивных отходов (ЖРО), содержащих поверхностно-активные вещества (ПАВ), моющие, неорганические вещества или масла, и может быть использована преимущественно в атомной энергетике и атомной промышленности, где, например, в спецпрачечных образуется большое количество жидких радиоактивных отходов.
Полезная модель может быть использована для очистки сточных вод от радионуклидов, масел, ПАВ, моющих и неорганических веществ.
К техническим решениям по переработке ЖРО, содержащих ПАВ, моющие и неорганические вещества, предъявляются требования обеспечения минимального расхода реагентов и образование минимального объема отходов. Последнее особенно актуально, когда данные отходы подвергаются дальнейшей переработке или захоронению.
Известна установка для переработки ЖРО, содержащих поверхностно-активные, моющие и неорганические вещества, (Слюнчев О.М., Фетисова И.В., Способ обезвреживания жидких радиоактивных отходов, патент. РФ №2133991, МПК G 21 F 9/06) включающая приемную емкость для концентрированных вод, дозаторы реагентов, насос, модуль ультрафильтрации обрабатываемого раствора, имеющего патрубки ввода раствора, вывода концентрата и очищенного пермеата, модуль нанофильтрационной доочистки обрабатываемого раствора, модуль радиационной обработки полученного концентрата и выпарной аппарат. Данная установка обеспечивает глубокую очистку поступающих ЖРО.
Недостатками этой установки являются то, что все содержащиеся в растворе ПАВ и неорганические вещества направляются на захоронение.
Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является установка для переработки жидких радиоактивных отходов спецпрачечных (Кичик В.А. и др. Метод комплексной переработки жидких отходов спецпрачечных АЭС ультрафильтрацией. М. Атомная энергия, сентябрь 1987, т.63, вып.3), включающая приемную емкость для сбросного раствора, насос и модуль ультрафильтрации сбросного раствора, имеющий патрубок ввода сбросного раствора, патрубок вывода концентрата и патрубок очищенного пермеата. Патрубок вывода концентрата посредством трубопровода, снабженного регулирующим вентилем, соединен с приемной емкостью сбросного раствора, а патрубок вывода очищенного пермеата соединен с трубопроводом возврата очищенного пермеата на повторное использование.
Такая установка позволяет вернуть в производство значительную часть ПАВ и неорганических веществ, что обеспечивает минимальный объем отходов.
Недостатками этой установки является низкая производительность, существенно изменяющаяся во время цикла работы поскольку одновременно с очисткой производится концентрирование загрязнений.
Задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является создание установки, имеющей высокую стабильную производительность и позволяющей вернуть в производство значительную часть ПАВ и неорганических веществ при минимальном объеме отходов.
Для решения поставленной задачи установка для переработки жидких радиоактивных отходов включает приемную емкость для сбросного раствора, насос и модуль ультрафильтрации сбросного раствора, имеющий патрубок ввода сбросного раствора, патрубок вывода концентрата и патрубок очищенного пермеата, при этом патрубок вывода концентрата посредством трубопровода, снабженного регулирующим вентилем, соединен с приемной емкостью сбросного раствора, а патрубок вывода очищенного пермеата посредством трубопровода соединен с емкостью для приготовления моющего раствора, причем установка снабжена дополнительным модулем ультрафильтрации с интенсивным перемешиванием, имеющим входной патрубок, патрубок вывода концентрата и патрубок очищенного пермеата, и насосом, вход которого посредством трубопровода присоединен к патрубку вывода концентрата модуля ультрафильтрации сбросного раствора, патрубок вывода концентрата которого посредством дополнительного трубопровода присоединен к входному патрубку насоса модуля ультрафильтрации с интенсивным перемешиванием и к трубопроводу вывода концентрата, снабженному регулирующим вентилем, а патрубок вывода пермеата дополнительного модуля ультрафильтрации посредством трубопровода соединен с приемной емкостью сбросного раствора.
В частном варианте на трубопроводе вывода очищенного пермеата модуля ультрафильтрации сбросного раствора установлен узел ультрафиолетового обеззараживания.
В другом частном варианте установка дополнительно снабжена станцией дозирования дезинфекционного раствора в приемную емкость сбросного раствора.
На Фигуре показана схема установки для переработки жидких радиоактивных отходов, где 1 - емкость сбросного раствора; 2 - модуль
ультрафильтрации сбросного раствора; 3 - дополнительный модуль ультрафильтрации концентрирования; 4, 5 - насосы; 6, 7 - регулирующие вентили; 8 - узел ультрафиолетового обеззараживания; 9 - патрубок ввода сбросного раствора; 10 - патрубок вывода очищенного пермеата; 11 - патрубок вывода концентрата; 12 - трубопровод вывода концентрата; 13 - трубопровод возврата очищенного пермеата; 14 - входной патрубок; 15 - патрубок вывода концентрата; 16 - патрубок вывода очищенного пермеата; 17 - трубопровод вывода концентрата; 18 - трубопровод возврата очищенного пермеата.
Установка для переработки жидких радиоактивных отходов содержит приемную емкость 1 для концентрированного сбросногораствора, насосы 4 и 5, модуль ультрафильтрации сбросного раствора 2, имеющий патрубок ввода сбросного раствора 9, патрубок вывода очищенного пермеата 10 и патрубок вывода концентрата 11. Патрубок вывода концентрата 11 посредством трубопровода 12, снабженного регулирующим вентилем 7, соединен с приемной емкостью 1, а патрубок вывода очищенного пермеата 10 соединен с трубопроводом 13 возврата очищенного пермеата на повторное использование.
Дополнительный насос 5 присоединен к трубопроводу вывода концентрата 12 модуля ультрафильтрации сбросной воды 2 и посредством трубопровода соединен с входным патрубком 14 дополнительного модуля ультрафильтрации с интенсивным перемешиванием 3, который служит для увеличения содержания ПАВ и радионуклидов в концентрате. Он имеет входной патрубок 14, патрубок вывода концентрата 15 и патрубок очищенного пермеата 16. Патрубок вывода концентрата 15 посредством трубопровода 17 присоединен к входному патрубку насоса 5 и к трубопроводу вывода концентрата, снабженному регулирующим вентилем 7, а патрубок вывода пермеата
16 указанного модуля посредством трубопровода 18 соединен с приемной емкостью.
Исходные ЖРО подают в емкость 1, куда дозируют реагенты-комплексообразователи и насосом 4 подают в модуль ультрафильтрации 2. Пермеат данного модуля представляет собой смесь чистых ПАВ и введенных неорганических веществ, которые направляются на повторное использование. Концентрат содержит образовавшиеся мицеллы скоагулировавшихся ПАВ и комплексообразователей с радионуклидами. По трубопроводу 12, соединенному с патрубком вывода концентрата 11 из модуля 2 и снабженному регулирующим вентилем 6, соединенному с приемной емкостью 1, концентрат возвращают в нее. Посредством трубопровода, который присоединен к указанному патрубку, часть концентрата подают на вход насоса 5, выход которого посредством трубопровода присоединен к входному патрубку дополнительного модуля ультрафильтрации концентрирования 3. Концентрат модуля 2 подают на вход модуля 3. Дополнительный модуль ультрафильтрации с интенсивным перемешиванием 3 служит для увеличения содержания ПАВ и радионуклидов в концентрате.
Патрубок вывода концентрата 15 присоединен к входному патрубку насоса 5 и к трубопроводу вывода концентрата 17, снабженному регулирующим вентилем 7. В модуле 3, имеющим значительно меньшую производительность и размеры, чем модуль ультрафильтрации обрабатываемого раствора 2, но более интенсивный гидродинамический режим с перемешиванием, проводят концентрирование всех загрязнений. Полученный окончательный концентрат выводится из системы для дальнейшей обработки через трубопровод с вентилем 7. Патрубок вывода пермеата 16 указанного модуля посредством трубопровода 18 соединен с приемной емкостью 1, что дает возможность использовать в данном модуле мембраны с
порами большего размера. Насос 5 обеспечивает интенсивное перемешивание в модуле 3.
Для предотвращения возможности образования биологических загрязнений в оборотном стирочном растворе на трубопроводе вывода очищенного пермеата 13 модуля ультрафильтрации сбросной воды 2 установлен узел ультрафиолетового обеззараживания 8.
Для предотвращения возможности образования биологических загрязнений во всех узлах установки и в оборотном стирочном растворе установлена дополнительная станция дозирования дезинфекционного раствора 9 в приемную емкость 1. Этот раствор, например, гипохлорит натрия распределяется по всем участкам технологического оборудования и постоянно их дезинфицирует.
Пример.
3
Использована установка для переработки жидких радиоактивных отходов спецпрачечных, включающая приемную емкость для концентрированных сбросных вод, насос и модуль ультрафильтрации сбросной воды на полых волокнах фирмы «Hydranautics» с размером пор 20-50 нм производительностью 3 м/ч и с конверсией 85%, ультрафильтрации с интенсивным перемешиванием с мембранами типа «Трумем» с размерами пор 0,1 мкм и с увеличенным межмембранным расстоянием. Производительность последнего по концентрату составила 30-50 л/ч. При работе не наблюдалось снижение производительности обоих модулей ультрафильтрации.