核电站废水处理系统及其废水处理方法

技术领域

本发明涉及核电技术领域，更具体地说，涉及一种核电站废水处理系统及其废水处理方法。

背景技术

相关技术中，应用于核电站废水处理的废水处理系统以及废水处理方法，通常条件较为严苛，实现难度大，并且需要使用的设备较多，比如需要用到初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流设备等，另外工艺复杂，处理成本增加，4、脱氮、除磷所应用的加药、提水泵等位置的设置不理想，导致生活污水、食品废水、制药废水等的处理效果不理想。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种改进的核电站废水处理系统及其废水处理方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电站废水处理系统，包括用于储存从外部接入的废水的废水储存区、分流装置、至少两个收集池、重度污染处理装置、轻度污染处理装置；

所述分流装置与所述废水储存区以及至少两个收集池分别连接，用于将所述废水储存区排放出的至少两种不同类型的废水分流至对应的所述收集池；

每一所述收集池均与所述重度污染处理装置和所述轻度污染处理装置连接，并通过所述重度污染处理装置对所述收集池中被重度污染的废水进行处理或通过所述轻度污染处理装置对所述收集池中被轻度污染的废水进行处理。

优选地，所述分流装置与每一所述收集池之间设有分流管路，每一所述分离管路上设有第一控制阀。

优选地，所述核电站废水处理系统还包括重度污染处理区以及轻度污染处理区；

所述重度污染处理区和所述轻度污染处理区与每一所述收集池连接；

所述重度污染处理装置设置于所述重度污染处理区；

所述轻度污染处理装置设置于所述轻度污染处理区。

优选地，所述收集池与所述重度污染处理区间设有第一管路，所述第一管路上设有第二控制阀；

所述收集池与所述轻度污染处理区之间设有第二管路，所述第二管路上设有第三控制阀。

优选地，所述重度污染处理装置为多个。

优选地，所述轻度污染处理装置为多个。

优选地，所述重度污染处理装置包括膜分离装置、零价铁渗滤反应墙、或磁分子处理装置中的一个或多个。

优选地，所述轻度污染处理装置包括离子交换装置、化学沉淀装置或吸附装置中的一个或多个。

优选地，所述核电站废水处理系统还包括集中排污管路，所述集中排污管路与所述重度污染处理装置和所述轻度污染处理装置连接。

实施本发明的核电站废水处理系统，具有以下有益效果：该核电站废水处理系统通过分流装置将废水储存区排放出的至少两种不同类型的废水分流至对应的收集池，当该收集池中的废水为重度污染的废水时，通过该重度污染处理装置对该废水进行处理，当该收集池中的废水为轻度污染的废水时，通过该轻度污染废水处理装置进行处理。该核电站废水处理系统具有结构简单、建设成本低、布局紧凑、占地面积小、管理简单、运行可靠、性质稳定的优点。

本发明还构造一种核电站废水处理方法，采用本发明所述的核电站废水处理系统，包括以下步骤：

S1、将核电站排出的废水通过分流装置进行分流，并将分流后的至少两种不同类型的废水排放至对应的收集池；

S2、对所述收集池中的废水进行取样检验并将废水分为重度污染废水和/或轻度污染废水；

S3、通过重度污染处理装置对重度污染废水进行处理和/或通过轻度污染处理装置对轻度污染废水进行处理。

实施本发明的核电站废水处理方法，具有以下有益效果，该核电站废水处理方法具有工艺简单、容易操作和实施的优点。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一些实施例中核电站废水处理系统的结构示意图；

图2是本发明一些实施例中核电站废水处理方法的工艺流程图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

图1示出了本发明核电站废水处理系统的一些优选实施例。该核电站废水处理系统可用于收集核电厂在正常运行包括预计运行事件产生的放射性废液，并对其处理，使得该放射性水平低于环境排放允许值，从而可作为补充液参加再循环或向环境排放的系统。该核电站废水处理系统可克服相关技术的缺陷，优化核电站废水处理工艺，减少占地面积，节省运行费用，并且便于进一步处理和处置废水。

进一步地，在一些实施例中，该核电站废水处理系统可包括废水储存区10、分流装置20、至少两个收集池30、重度污染处理区40、轻度污染处理区50、重度污染处理装置60、以及轻度污染处理装置70。该废水储存区10可用于储存从外部接入的废水，具体地，该废水储存区10可用于临时储存核电厂排出的废水。该分流装置20可与该废水储存区10连接，可用于对该废水储存区10排放出来的废水进行分流，具体地，可将该废水储存区10排放出的至少两种不同类型的废水分流至对应的收集池30。在一些实施例中，该收集池30可以为三个，当然，可以理解地，在其他一些实施例中，该收集池30可不限于为三个，也可以为两个或者大于三个。在一些实施例中，该收集池30可与该分流装置20连接，每个收集池30可与一种类型的废水对应设置。该重度污染处理区40和该轻度污染处理区50可分别与每个收集池30连接。该对该收集池30中的废水经抽样检验确定为重度污染废水时，可将该废水排放至重度污染处理区40。当该收集池30中的废水经抽样检验确定为轻度污染的废水时，可将该废水排放至该轻度污染处理区50。该重度污染处理装置60可设置于该重度污染处理区40中，可与每一收集池30连接，具体地，其可与该重度污染处理区40连接，进而与该收集池30间接连接。在一些实施例中，该重度污染处理区40可以省去，该重度污染处理装置60可与该收集池30直接连接。在一些实施例中，该轻度污染处理装置70可设置于该轻度污染处理区50中，可与每一收集池30连接，具体地，其可与该轻度污染处理区70连接，进而可与该收集池30间接连接。在一些实施例中，该轻度污染处理区70可以省去，该轻度污染处理装置70可与该收集池30直接连接。

进一步地，在一些实施例中，该废水储存区10可以为废水容纳池，其可与核电厂的废水排出管道连通。该废水储存区10可通过设置排出管路100与该分流装置20连通。该排出管路100上可设置蒸汽发生器，该蒸汽发生器可用于对该废水储存区10排出的废水进行换热。

进一步地，在一些实施例中，该分流装置20可选择常规的分流器。该分流器可与该排出管路100连接，进而可与该废水储存区10连接。在一些实施例中，该分流装置20可通过设置分流管路200与该收集池30连接。在一些实施例中，该分流装置20与每一收集池30之间均可设置一分流管路200，该分流管路200上可设置第一控制阀201，该第一控制阀201打开，该分流装置20可与该收集池30连通，该分流装置20分流后的废水可经该分流管路200排放至该收集池30中。该核电站废水处理系统运行时，该该分流装置20对废水储存区10排放出的至少两种不同类型的废水进行分流后，可打开与对应收集池30连接的分流管路200上的第一控制阀201，从而可供不同类型废水从该分流管路200输送至对应的收集池30。

进一步地，在一些实施例中，该收集池30可与每一种类型的废水一一对应设置。每一收集池30可通过设置第一管路300与该重度污染处理区40连接。在一些实施例中，该第一管路300可设置于该收集池30与该重度污染处理区40之间。该第一管路300上可设置第二控制阀301。通过对该收集池30进行抽样检验，当该收集池30中的废水为重度污染废水时，打开第二控制阀301，可使得该收集池30中的废水输送至该重度污染处理区40，通过该重度污染处理装置60，对该废水进行处理。

进一步地，在一些实施例中，每一收集池30可通过设置该第二管路400与该轻度污染处理区50连接。在一些实施例中，该第二管路400可设置于该收集池30与该轻度污染处理区50之间。在一些实施例中，该第二管路400上可设置第三控制阀401。通过对该收集池30进行抽样检验，当该收集池30中的废水为轻度污染废水时，可打开该第三控制阀401，使得该收集池30中的废水可输送至该轻度污染处理区50.通过该轻度污染处理装置70，对其进行处理。

进一步地，在一些实施例中，该重度污染处理区40可与每一第一管路300连接，用于对每个储存有重度污染废水的收集池30排放出来的废水进行集中处理。在一些实施例中，该重度污染处理区40可包括容纳重度污染的废水的容纳池。

进一步地，在一些实施例中，该轻度污染处理区50可与每一第二管路400连接，用于对每个储存有轻度污染废水的收集池30排放出来的废水进行集中处理。在一些实施例中，该轻度污染处理区50可包括容纳轻度污染的废水的容纳池。

进一步地，在一些实施例中，该重度污染处理装置60可以为多个，该重度污染处理装置60可以为膜分离装置61、零价铁渗滤反应墙62、或者磁分子处理装置63中的一个。在一些实施例中，该重度污染处理装置60可以为三个，该三个重度污染处理装置60分别为膜分离装置61、零价铁渗滤反应墙62、或者磁分子处理装置63。该膜分离装置61、零价铁渗滤反应墙62、磁分子处理装置63可分别与该重度污染处理区40连接，也可与依次对废水进行处理形成多重处理，可选择其中一个进行处理。

进一步地，在一些实施例中，重度污染处理区40可通过设置第三管路500与该重度污染处理装置60连接。在一些实施例中，该第三管路500上可设置第四阀门501，该第四阀门501可通过连接多个支管502与该多个重度污染处理装置60连接。

进一步地，在一些实施例中，该轻度污染处理装置70可以为多个，该轻度污染处理装置70可以为离子交换装置71、化学沉淀装置72、或者吸附装置73中的一个。在一些实施例中，该轻度污染处理装置70可以为三个，该三个轻度污染处理装置70可以分别为离子交换装置71、化学沉淀装置72、或吸附装置73。离子交换装置71、化学沉淀装置72、吸附装置73可分与该轻度污染处理区50连接，且可依次对废水进行处理形成多重处理，也可以选择其中一个进行处理。

进一步地，在一些实施例中，该轻度污染处理区50可通过设置第四管路600与该轻度污染处理装置70连接，在一些实施例中，该第四管路600上可设置第五阀门601，该第五阀门601可通过连接多个支管602与该多个轻度污染处理装置70连接。

进一步地，在一些实施例中，该废水处理系统还包括集中排污管路700，该集中排污管路700可与该重度污染处理装置60和该轻度污染处理装置70连接。该集中排污管路700可与膜分离装置61、零价铁渗滤反应墙62、磁分子处理装置63、离子交换装置71、化学沉淀装置72、吸附装置73连接，以接收从该膜分离装置61、零价铁渗滤反应墙62、磁分子处理装置63、离子交换装置71、化学沉淀装置72、吸附装置73处理后的废水，然后对这些废水进行集中排放。可以理解地，在其他一些实施例中，该集中排污管路700可以省去。

在一些实施例中，该核电站废水处理系统还包括集中排污区80，该集中排污区80可与该集中排污管路700连接，以对该集中排污管路700排放而来的废水进行集中排放。可以理解地，在其他一些实施例中，该集中排污区80可以省去。

图2示出了本发明核电站废水处理方法的一些优选实施例。该核电站废水处理方法可采用该核电站废水处理系统，该核电站废水处理方法可用于对核电站废水进行处理，其具有工艺简单、容易操作和实施的优点。

如图2所示，进一步地，在一些实施例中，该核电站废水处理系统包括以下步骤：

S1、将核电站排出的废水通过分流装置20进行分流，并将分流后的至少两种不同类型的废水排放至对应的收集池30。

具体地，将接入核电站废水的废水储存区排出的废水通过分流器进行分流处理，针对不同类型的废水在不同区域设置收集池，并将收集池与该分流装置20连接，通过该收集池收集分流后对应类型的废水，再通过栅格进行过滤处理后静置24-48小时。

S2、对收集池30中的废水进行取样检验并将废水分为重度污染废水和/或轻度污染废水。

具体地，随机从每个收集池30抽取200-500ml的污水放置于烧杯中，在烧杯的表面标明收集池序号，以便于区分水样；在样品中加入化学氧化剂，将水中可氧化物质氧化分解，然后根据残留的氧化剂的量计算出氧的消耗量，并记录数值，水质的检验结果氧的消耗量在0.5-4.9ppm/L为轻度污染废水，水质的检验结果氧的消耗量大于5ppm/L为重度污染废水。将重度污染废水输出至该重度污染处理区40；将轻度污染废水输出至轻度污染处理区50。

S3、通过重度污染处理装置60对重度污染废水进行处理和/或通过轻度污染处理装置70对轻度污染废水进行处理。

具体地，在重度污染处理区40，依次将废水输送至膜分离装置61、零价铁渗滤反应墙62、磁分子处理装置63进行处理。其中膜分离装置61采用的是水进入半透膜时实现选择性分离的技术。该膜分离装置61采用的是错流过来或死端过滤方式。该零价铁渗滤反应墙62采用的技术具体为PRB一般安装在地下蓄水层中，垂直于地下水流方向，当污染的地下水流在自身水力梯度作用下通过反应墙时，污染物与墙体中的反应材料发生物理、化学反应而被去除，从而达到污染修复的目的。该磁分子处理装置63采用的技术具体为利用磁性分子选择性地结合污染物,再用磁铁将其从溶液中去除,然后被结合的金属通过反冲洗磁性滤床得到回收。

在轻度污染处理区50，依次将废水输送至离子交换装置71、化学沉淀装置72、以及吸附装置73进行处理。其中离子交换装置71具体采用的技术为阳离子交换器除去水中的金属离子，再通过将废水输送至阴离子交换器除去Cr2O7和Cr2O4。该化学沉淀装置72具体采用的技术为将沉淀剂与废水中微量的放射性核素发生共沉淀，从而除去废水中放射性核素的氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐等具有不溶性的化合物。吸附装置73采用的技术为利用吸附剂吸附去除水中重金属离子。

以下结合具体实施例对本发明核电站废水处理方法做进一步说明：

实施例1

将接入核电站废水的废水储存区排出的废水通过分流器进行分流处理，针对不同类型的废水在不同区域设置收集池，并将收集池与该分流装置20连接，通过该收集池收集分流后对应类型的废水，再通过栅格进行过滤处理后静置24-48小时；

随机从每个收集池30抽取200-500ml的污水放置于烧杯中，在烧杯的表面标明收集池序号，以便于区分水样；在样品中加入化学氧化剂，将水中可氧化物质氧化分解，然后根据残留的氧化剂的量计算出氧的消耗量，并记录数值，根据氧的消耗量在0.5-4.5ppm/L为轻度污染废水，氧的消耗量大于4.5ppm/L为重度污染废水将废水分为轻度污染废水以及重度污染废水，并将重度污染废水输出至该重度污染处理区40；将轻度污染废水输出至轻度污染处理区50。

具体地，在重度污染处理区40，依次将废水输送至膜分离装置61、零价铁渗滤反应墙62、磁分子处理装置63进行处理。在轻度污染处理区50，依次将废水输送至离子交换装置71、化学沉淀装置72、以及吸附装置73进行处理。

实施例2

将接入核电站废水的废水储存区排出的废水通过分流器进行分流处理，针对不同类型的废水在不同区域设置收集池，并将收集池与该分流装置20连接，通过该收集池收集分流后对应类型的废水，再通过栅格进行过滤处理后静置24-48小时；

随机从每个收集池30抽取200-500ml的污水放置于烧杯中，在烧杯的表面标明收集池序号，以便于区分水样；在样品中加入化学氧化剂，将水中可氧化物质氧化分解，然后根据残留的氧化剂的量计算出氧的消耗量，并记录数值，根据氧的消耗量在0.5-4.99ppm/L为轻度污染废水，氧的消耗量大于4.5ppm/L为重度污染废水将废水分为轻度污染废水以及重度污染废水，并将重度污染废水输出至该重度污染处理区40；将轻度污染废水输出至轻度污染处理区50。

具体地，在重度污染处理区40，依次将废水输送至膜分离装置61、零价铁渗滤反应墙62、磁分子处理装置63进行处理。在轻度污染处理区50，依次将废水输送至离子交换装置71、化学沉淀装置72、以及吸附装置73进行处理。

本发明的核电站废水处理系统建设费用低，省去了初沉池、二沉池及回流设备，工艺流程简单；布局紧凑，减少占地面积；省运行费用，管理简单，运行可靠，性质稳定，便于进一步处理和处置；通过将接入的废水进行分流，再进行取样检测分重度污染处理区与轻污染处理区，方便后续处理，节省过滤污水所需要的材料，降低成本；通过集中排污，提高了废水处理效率，成本低且操作维护方便；不仅促进了核电站废水处置技术的发展而且对环境保护起到了促进作用。

可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。