第13讲放射性废物的处理和处置1.ppt

气体净化试验装置 工业规模布袋除尘实验装置 5 放射性废液的处理 低中放废液的净化处理 各类放射性废液的比活度、含盐量差别很大，处理方法也不一样。 核工业放射性工艺废液一般需要多级净化处理，低、中放废液常用的处理方法有絮凝沉淀、蒸发、离子交换（或吸附）和膜技术（如电渗析、反渗透、超滤膜）。高放废液比活度高，一般只经过蒸发浓缩后贮存在双壁不锈钢贮槽中。 沉淀法 去污机理：离子态核素通过加入另一种离子或化合物使之转变成不溶性或难溶性化合物沉淀来达到分离。有沉淀、共沉淀或吸附作用。 式中，M－离子态核素 离子浓度的乘积大于浓度积，生成沉淀。 加入载体，发生共沉淀。 被吸附在别的沉淀物或晶体的表面，形成吸附共沉淀。 蒸发浓缩法 工作原理：加热把废液中大量水份汽化，将放射性物质浓缩、减少废液的体积。除少量易挥发性核素一起进入蒸汽和少量放射性核素被雾沫夹带出去外，绝大部分放射性核素被保留在蒸发浓缩物中，贮存等待进一步固化处理 。 离子交换法 工作原理：借助离子交换剂上的可交换离子（活性基因）和溶液中的离子进行交换，选择性地去除溶液中以离子态存在的放射性核素，使废液得到净化。 离子交换实验装置 超滤、纳滤、反渗透组合膜分离 中空纤维超滤膜实验设备 放射性废液的固化 一切废物在处置前必须转化为某种稳定、牢固、惰性的固体形态，以避免由于自然过程而可能造成的放射性核素的迁移和弥散，从而实现与生物圈隔离的最终处置。 将废液转化为固体的工艺称为固化。 见书409表16-7. 6 放射性固体废物的处理 1、低、中放射性固体废物的压缩、焚烧和去污处理； 2、放射性固体废物的包装； 3、放射性固体废物的贮存。 7 放射性固体废物的处置 处置(disposal) 把废物安放进经过批准的设施中，采用工程屏蔽和天然屏蔽相结合的多重屏蔽体系为被处置的废物提供安全隔离，确保： （1）包容的短寿命核素衰减到无害水平； （2）包容的长寿命核素和其他有毒物质的释放量极低，进入环境的浓度处于可接受水平。 低、中放固体废物的处置方案 （1）陆地浅埋（土壤等松散沉积物） 广泛应用 （2）废矿井处置（盐、铁、铀矿等） 广泛应用 （3）深岩洞处置（岩盐、岩石等） 较少用 （4）海岛处置（土壤、岩石） 国际上禁止 （5）滨海底处置（处置介质为岩石） 瑞典 （6）水力压裂处置（页岩等） 美国曾用，现停止 （7）海洋投弃（海水） 沿海国家采用，现禁止 高放废物固化体处置方案 （1）深岩洞处置（岩盐、花岗岩） 各国拟采用 （2）废矿井处置（盐矿等） 德国采用 （3）深钻孔处置（岩盐、花岗岩等） 实验开发 （4）深海床置（粘土） 实验开发 （5）核嬗变处理 实验开发 （6）冰层处置 设想 （7）太空处置 设想 高放废物的深地层处置 高放废物的最终处置备受世人关注，是世界上最复杂的技术难题之一。 高放废物深地层处置的基础：地球表面许多地区的地层长期以来（长达几亿年）极为稳定，故可以放心地贮存废物，实现与生物圈的长期隔离。 适宜的地层主要有岩盐、花岗岩、凝灰岩、粘土岩等。 高放废物处置：将高放废物同人类生活圈隔离起来。1957年美国国家科学院提出地质处置方案。 把高放废物处置在500～1000m深的地质体中，通过建造一个天然屏障和工程屏障相互补充的多重屏障体系，使高放废物对人类和环境的有害影响低于审管机构规定的限值，并且可合理达到尽可能低。 广东北龙中低放处置场建设 低放固化物处置场 反应堆顶盖废物包装 废物货包的运输 废物货包的检测－接收 处置单元 大亚湾核电站低放废物货包 台 电 核 废 料 处 置 广东北龙低中放废物处置场 我国对安全评价的规定 评价区域：以处置场为中心半径10km范围； 评价标准 环境质量现状评价：公众个人0.25mSv/a； 环境影响评价：公众个人0.01mSv/a，事故短期闯入者5mSv/a，事故长期居住者1mSv/a； 职业辐照：5年平均不超过20mSv/a，任何一年不超过50mSv。 低中放废物处置国内外状况 全世界136个低中放废物处置设施，工程式占67%，简易式22%，矿穴式7%，地质处置库占4%。 美国能源部16个低放废物处置场，6个商用近地表处置场，现有3个在运行 。 法国：芒什处置场，奥布处置场 中国 1992年，低中放射性废物区域性处置 1998年建成西北处置场，处置容量20万m3，先建成2