反應堆退役金屬廢物去污技術的簡單對比分析
時間:2022-09-07 15:47:00作者:LeeZhou來源:德高潔清潔設備分享到:QQ空間新浪微博騰訊微博人人網微信
反應堆退役工程中會產生大量的低放射性金屬廢物,雖然是低放射性金屬廢料但基本上高于標準清潔解控水平,出于安全考慮,需對含有低放射性金屬廢物進行去污處理,以滿足“產生的放射性必須保持在可行的最低量”,實現將低放射性廢物轉變為非放射性金屬廢物,減少廢物的處理處置難度、埋藏體積,有效防止污染擴大,甚至達到循壞再利用的目的。目前針對反應堆退役金屬廢物去污的技術有高壓水去污、化學去污、金屬熔煉去污三種方式。
一、高壓水射流去污技術
在低放射性金屬廢物的去污作業中,從目前的國內現有的退役去污技術運用上,利用高壓水射流技術去污的方式相對成熟且應用較為廣泛,通過高壓泵打出高壓水,經過高壓水管達到噴嘴,通過高壓噴嘴將高壓低流速的水轉化成低壓高流速的射流(高壓水射流),水射流具有很高的沖擊和剝削能力,利用高壓水射流的強大沖擊力沖擊被清洗物體,把污垢剝離、清除,從而達到清洗的目的。因其是以水為清洗原料,具備清洗效率高、無腐蝕、無污染的優勢。
高壓水射流去污工藝是利用高壓水去除金屬表面的污染,可以有效地去除金屬的涂層、復層、鍍層、銹垢、粘著沉積物,露出金屬母材從而達到去污的效果,金屬廢物經過高壓水去污后,可以去除表面附著的污染物,降低廢物的表面放射性水平,利用高壓水射流進行反應堆退役金屬廢物去污,具有清洗高效、無腐蝕、二次廢物(廢水)便于處理的優勢。
在采用高壓水去污時,需要注意的是可根據去污對象的材質和污染水平以及期待的DF值,選定合適的高壓水噴射壓力、出流形式、噴射角度和時間;為提高去污效果,可以在水中加入去污劑,但需要考慮到在添加去污劑后的二次廢液處理問題,會增加工序、時間、經濟成本。
二、化學去污方式
與高壓水射流去污技術相比,較為成熟的去污技術還有化學去污方式,化學去污是通過化學去污試劑腐蝕金屬表層,放射性污染物通過化學反應進入去污廢液中,從而達到金屬表面污染去污效果;瘜W去污的優點是可去污進入金屬表層晶格的固定污染,其缺點是無法對活化物進行去污,且去污的二次廢液較難處理,而且去污試劑通常較為昂貴(如硝酸鈰)。
三、金屬熔煉去污方式
金屬熔煉的任務是將經高壓水去污和化學去污后的低放金屬廢物(主要是碳鋼和不銹鋼)進行熔煉,達到對廢物的進一步去污和金屬回收利用的目的。經過熔煉,大部分金屬可實現回用,包括部分活化金屬,其缺點是接收水平較低,熔煉過程較為復雜,去污技術尚不成熟。
由以上結論得出,高壓水射流對反應堆廢物的去污優勢較于明顯,經過檢測后,高壓水去污能達不錯的回收再利用效果,如對反應堆退役金屬廢物持有大規模回收循環使用的目的,可將以上去污技術進行結合,如經過高壓水去污后→化學去污→金屬熔煉去污的三步工序,但要結合實際情況,從時間成本、經濟成本多角度考慮投入是否成正比。
一、高壓水射流去污技術
在低放射性金屬廢物的去污作業中,從目前的國內現有的退役去污技術運用上,利用高壓水射流技術去污的方式相對成熟且應用較為廣泛,通過高壓泵打出高壓水,經過高壓水管達到噴嘴,通過高壓噴嘴將高壓低流速的水轉化成低壓高流速的射流(高壓水射流),水射流具有很高的沖擊和剝削能力,利用高壓水射流的強大沖擊力沖擊被清洗物體,把污垢剝離、清除,從而達到清洗的目的。因其是以水為清洗原料,具備清洗效率高、無腐蝕、無污染的優勢。
高壓水射流去污工藝是利用高壓水去除金屬表面的污染,可以有效地去除金屬的涂層、復層、鍍層、銹垢、粘著沉積物,露出金屬母材從而達到去污的效果,金屬廢物經過高壓水去污后,可以去除表面附著的污染物,降低廢物的表面放射性水平,利用高壓水射流進行反應堆退役金屬廢物去污,具有清洗高效、無腐蝕、二次廢物(廢水)便于處理的優勢。
在采用高壓水去污時,需要注意的是可根據去污對象的材質和污染水平以及期待的DF值,選定合適的高壓水噴射壓力、出流形式、噴射角度和時間;為提高去污效果,可以在水中加入去污劑,但需要考慮到在添加去污劑后的二次廢液處理問題,會增加工序、時間、經濟成本。
二、化學去污方式
與高壓水射流去污技術相比,較為成熟的去污技術還有化學去污方式,化學去污是通過化學去污試劑腐蝕金屬表層,放射性污染物通過化學反應進入去污廢液中,從而達到金屬表面污染去污效果;瘜W去污的優點是可去污進入金屬表層晶格的固定污染,其缺點是無法對活化物進行去污,且去污的二次廢液較難處理,而且去污試劑通常較為昂貴(如硝酸鈰)。
三、金屬熔煉去污方式
金屬熔煉的任務是將經高壓水去污和化學去污后的低放金屬廢物(主要是碳鋼和不銹鋼)進行熔煉,達到對廢物的進一步去污和金屬回收利用的目的。經過熔煉,大部分金屬可實現回用,包括部分活化金屬,其缺點是接收水平較低,熔煉過程較為復雜,去污技術尚不成熟。
由以上結論得出,高壓水射流對反應堆廢物的去污優勢較于明顯,經過檢測后,高壓水去污能達不錯的回收再利用效果,如對反應堆退役金屬廢物持有大規模回收循環使用的目的,可將以上去污技術進行結合,如經過高壓水去污后→化學去污→金屬熔煉去污的三步工序,但要結合實際情況,從時間成本、經濟成本多角度考慮投入是否成正比。
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