(22)--7.2放射性废物处理技术.ppt

放射性废物处理技术

二、放射性废液处理技术

三、放射性废气处理技术

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一、放射性固体废物处理技术

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（一）

固化技术

（二）

减容技术

一、放射性固体废物处理技术

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（一）

固化技术

固化对象：弥散性物质

放射性废液处理产生的泥浆、蒸发残渣和废树脂等湿固体；

焚烧炉灰等干固体

固化：在放射性废物中添加固化剂，使

其转变为不易向环境扩散的固体的过程。

1）低浸出率

浸出率：确定固化产品中放射性核素在水或其他溶液中析出情况的指标。

低浸出率：使放射性污染的扩散减至最小，固化体可长时间存放在地下处置库或水中。

2）高热导率

使固化体因内部温度过高而损坏的可能性减至最小；

容许固化高浓度的放射性废物，又不致产生过高的内部温度。

3）高耐辐射性

保证固化体不致由于放射性废物产生的辐射而损坏。

4）高生化稳定性和耐腐蚀性

保证固化体不致由于周围环境介质的腐蚀或本身所含有的化学物质的腐蚀而损坏。

5）高机械强度

保证固化体在装卸、运输、处置期间的结构完整性，而不致出现破裂或粉碎。

6）高减容比

最终固化物体积应小于掺入的废物体积

减容比的大小取决于能嵌入固体中的废物和可以接受的水平

是鉴别固化方法和衡量最终处置成本的一项重要指标。

1.固化的一般要求

2.常用固化方法

（1）水泥固化

（2）沥青固化

（3）塑料固化

（4）玻璃固化

（1）水泥固化

原理

基于水泥的水合和水硬胶凝作用。

适用

中、低放废水浓缩物的固化。

工艺、设备简单，投资费用少；

可连续操作；

可直接在贮存容器中固化。

增容大（所得到的固化物体积约为掺

入废物体积的1.67倍）；

放射性核素的浸出率较高。

优点

缺点

（2）沥青固化

原理

在一定碱度、配料比、温度、搅拌条件下，放射性废液与沥青皂化反应。

适用

低、中放射性蒸发残液、化学沉

淀物、焚烧炉灰分等

碱和酯反应，生成

醇和羧酸盐，尤指

油脂和碱反应

沥青固化物渗透性和水溶解度很低；

与绝大多数环境条件兼容；

核素浸出率低，减容大，经济。

沥青中不能添加强氧化剂；

固化温度不能过高（180～230℃），

否则固化体可能燃烧。

优点

缺点

（3）塑料固化

放射性废物浓缩物（如树脂、泥浆、蒸残液、焚烧灰等）掺入有机聚合物而固化的方法。

用于废物处理的聚合物有脲甲醛、聚乙烯、苯乙烯-二乙烯苯共聚物(用于蒸残液)，环氧树脂(用于废离子交换树脂)，聚酯，聚氯乙烯，聚氨基甲酸乙酯等。

水与放射性组分可一同掺入聚合物；

对可溶性盐有很高的掺和效率；

固化体浸出率低；

固化体体积小，密度小，不可燃。

某些有机聚合物能被生物降解；

固化物老化破碎可能造成二次污染；

固化材料价格贵。

优点

缺点

（二）

减容技术

目的：减少体积，降低废物包装、贮存、运输和处置的费用。

1）压缩

2）焚烧

原理

依靠机械力作用，使废物密实化，减少体积。

1）压缩

优点

操作简单，设备投资和运行成本低；

在核电厂应用相当普遍。

缺点

减容倍数比较低(2～10)。

常规压缩

超级压缩

压缩基本方法

将装满可压缩固体废物的标准金属圆桶（一般为220L）放置在挤压机平台上，由液压将挤压机圆盘压进金属桶，重复多次直到金属桶装满为止。

液压挤压机的工作压力在1～100MPa之间。

体积减缩因子约为5。

每个金属桶约可装100kg的固体废物。

金属、混凝土、橡胶制品和玻璃等重的废物用超级压缩机可压至密度约2500kg/m3。

超级压缩机的高端压力大于100MPa。

废物类型

减容因子

压块密度/（kg·m-3）

金属废屑

4～5

3200～4000

重废物的混合物

3.5～5

1600～2400

轻废物的混合物

2.5～3.5

800～1280

塑料制品

2～3

800～1120

超级压缩的减容情况

原理

将可燃性废物氧化处理成灰烬(或残渣)。

优点

减容比大(10～100倍);

可使废物向无机化转变，免除热分解、腐烂、发酵和着火等危险;

可回收钚、铀等有用物质。

2）焚烧

干法焚烧

湿法焚烧

焚烧基本方法

对放射性废物焚烧，要求：

采用专门设计的焚烧炉；

炉内维持一定负压；

配置完善的排气净化系统；

焚烧灰渣应进行固化处理或直接装入高度整体性容器中进行处置。

注意

课堂小结

1.了解放射性废物的分类

2.掌握放射性固废处理技术（固化技术和减容技术）