放射性废树脂氧化分解处理技术

简要介绍了放射性废离子交换树脂（以下简称废树脂）的来源、特点和传统处理方法。概述国内废树脂氧化分解处理技术及其进展,重点论述湿法氧化分解的工艺原理、反应机理以及工艺流程的发展现状。分析评述废树脂分解液水泥固化技术研究的最新动态及成果。     

放射性废树脂处理技术

通过简介和比较核电站废树脂处理几种技术,认为芬顿湿法氧化技术和桶内干燥技术可以作为我国放射性树脂的处理技术。     

放射性废离子交换树脂的处理技术

本文介绍了核电站放射性废离子交换树脂的产生情况及其处理方法。废树脂常用的处理方法包括:固化法(聚合物固化、水泥固化、沥青固化)、焚烧和湿氧化法、热压处理法、微生物转化处理法、高牢固性容器直接包装和洗脱处理等。文中对我国废树脂管理提出了意见和建议。     

放射性废树脂湿法氧化工艺实验室热试验证

利用1 kg级废树脂湿法氧化试验台架,采用核电厂产生的实际放射性废树脂开展了1 kg级湿法氧化工艺可行性试验验证,对真实废树脂湿法氧化效果及工艺废气排放安全性进行评估。试验所用废树脂的接触剂量率为602~680 μSv/h,单次试验废树脂处理量为1 kg。结果表明:废树脂采用湿法氧化处理工艺,其分解率大于99%(按物质COD值计算);废树脂湿法氧化过程中,废气对主要核素⁶⁰Co、⁵⁴Mn、¹³⁷Cs和⁹⁰Sr的载带率低于0.001%。本研究为进一步开展废树脂湿法氧化工艺及装置放大研究奠定了基础。     

芬顿氧化法预处理放射性废离子交换树脂

为了对放射性废树脂进行预处理,使用芬顿试剂对其进行了氧化降解预处理实验研究。通过正交试验获得了实验操作的合理条件：当过氧化氢的初始浓度为4.0 mol/L、亚铁离子的初始浓度为20 mmol/L、反应时间为4 h、反应温度为95 ℃、溶液的初始pH值为2.5时,该法对3种不同的含铀废湿树脂(50 g)均有理想的降解效果。反应进行2 h后废树脂被完全分解,残液中化学需氧量(COD)的去除率达97%以上,由8.0 ～10.0 g/L降至0.2～0.3 g/L,且吸收液中铀含量无明显增加。实验结果表明,芬顿试剂对放射性废离子交换树脂有较好的氧化降解效果。     

放射性废离子交换树脂水泥固化与机理探讨

针对放射性废离子交换树脂稳定化处理技术现状,研究了适合现阶段我国放射性废离子交换树脂水泥固化的工艺,并利用XAD和SEM分析技术探讨研究了废树脂水泥固化体的结构和性能及采用新型ASC水泥作为固化基材的基本理论依据.     

放射性废离子交换树脂的过氧化氢湿法催化氧化技术研究

放射性废离子交换树脂是核设施产生的主要中低放废物之一。本文研究了阳、阴及混合树脂在Ｈ＿２Ｏ＿２－Ｎｉ￣（２＋）／Ｃｕ￣（２＋）和Ｈ＿２Ｏ＿２－Ｍｎ￣（２＋）／Ｃｕ￣（２＋）及Ｈ＿２Ｏ＿２－Ｆｅ￣（２＋）／Ｃｕ￣（２＋）和Ｈ＿２Ｏ＿２－Ｃｕ￣（２＋）体系中的氧化分解行为，分析了过氧化氢用量、金属离子催化剂、温度、ｐＨ、ＮａＯＨ用量等对反应进程和结果的影响，研究了水泥固化效果与分解残余物量之间的关系，找出了不影响水泥固化的分解残液ＣＯＤ上限值，并对树脂过氧化氢湿法催化氧化的机理进行了初步探讨。通过对废树脂的过氧化氢湿法催化氧化工艺的进一步探索和改进，为今后台架实验提供工艺参数和设备设计依据。     

废树脂湿法氧化减容处理技术路线及问题探讨

从废树脂湿法氧化处理技术的优势出发,分析比较了国内外湿法氧化处理技术的发展和研究现状,设计了废树脂湿法氧化减容及水泥固化处理技术路线,探讨了该处理技术的关键技术问题。     

用可控氧化法处理铀屑

论述了铀屑可控氧化的概念、方案及安全措施,进行了工艺上的可行性研究,提出了可控氧化法处理铀屑的工艺方法。研究结果表明,使用该工艺可处理各种工业废铀屑,具有操作方便、对环境无污染、安全、节能等优点。无需使用和消耗大量化学试剂便可获得合格的二氧化铀,为干法或湿法氟化提供原料。同时也为铀屑安全贮存提供了一种简便的处理方法。     

核电厂低中放废树脂处理工艺

介绍了核电厂废树脂的来源,阐述了废树脂需要稳定化处理的必要性。对核素分离法、水泥固化法、氧化分解法、高完整容器、热态超级压缩法等工艺进行了分析比较,对废树脂的热态超级压缩工艺的成熟性和规范性进行了讨论。     

放射性废离子交换树脂水泥固化的强度和配方研究

放射性废离子交换树脂是核电站排出的主要放射性废物之一,国际上大多采用固化处理。离子交换树脂的吸水溶胀性和化学活性,给所有固化技术都带来一个普遍的问题,即树脂固化物容易碎裂。因此我们着重就离子交换树脂-水泥固化物的强度、配方和碎裂机理等方面进行了一些初步的研究工作。     

放化分离-液闪测量联合分析核电厂废树脂中的^(55)Fe和^(63)Ni北大核心CSCD

建立了一种核电厂放射性废离子交换树脂中^(55)Fe和^(63)Ni的联合分析方法。将废树脂样品经芬顿氧化消解后,先用氢氧化钠沉淀法沉淀^(55)Fe和^(63)Ni,再用阴离子交换树脂联合丁二酮肟沉淀对杂质离子进行分离纯化,纯化后用液体闪烁计器测量。本方法对废树脂中^(60)Co、^(65)Zn、^(54)Mn等干扰核素的去污因子均大于10^(3)。本方法对^(55)Fe和^(63)Ni的平均化学回收率分别为86%和90%,对废树脂中^(55)Fe和^(63)Ni的检测限分别为5.7 Bq/g、6.8 Bq/g。用加标样品对分析方法进行验证,预期值和测量值的偏差小于±10%。实验测得某核电厂一组一回路实际废树脂样品中^(55)Fe和^(63)Ni的平均活度浓度分别为(76.2±1.4)kBq/g和(120.0±5.1)kBq/g。     

日本美浜核电厂完成两项废物处理设备安装工程

【日本关西电力公司新闻网2002年1月11日报道】2002年1月11日,日本美浜核电厂完成了废树脂处理装置和杂项固体废物处理设备安装工程。 工程概要如下: (1)废树脂处理装置的安装 安装概要: ① 安装废树脂处理装置,该设备用于洗提来自废树脂贮存罐的放射性废物。 ② 建造第二固体废物处理厂房。(与杂项固体废物处理设备的厂房相同) 安装理由: 反应堆冷却剂系统净化塔(装有离子交换树脂,用以除去冷却剂中的裂变产物及腐蚀产物)中使用的离子交换树脂的性能降低后,就作为废树脂贮存保管于各机组的废树脂贮存罐中。据估计,美浜核电站1号机组和2号机…     

AP1000放射性废树脂处理处置中的优化分析

AP1000压水堆核电站产生的放射性废水通常是采用树脂进行处理的,因此,比起其它类型核电站来,AP1000所产生的湿放射性固体废物中,放射性废树脂所占比例更高。针对放射性废树脂,工艺上将采用高整体容器固定的方式来实现废物的最终处置,本文围绕该工艺流程,对放射性废树脂高整体容器处理处置过程中可优化的节点进行简要分析。     

多用途放射性废物焚烧系统的工艺流程

本文介绍了多用途放射性废物焚烧系统的工艺流程。该系统工艺流程主要包括废物前处理、焚烧和烟气净化三部分，所处理的废物包括固体可燃废物、废树脂和废油。固体废物（包括树脂）采用热解焚烧、废油采用灞雾焚烧工艺路线，各类废物共用的烟气净化采用干法除尘和湿法吸收相结合的工艺路线。     

废离子交换树脂的优化处理

核设施产生的废树脂的安全处理、整备和处置是热点问题。本文论述了废树脂的特殊性 ,解析了各种废树脂处理、整备技术 ,包括脱水干燥后装入高整体性容器、洗脱、热压、生物降解、焚烧、湿法氧化、沥青固化、聚合物固化、玻璃固化和水泥固化等。重点分析了废树脂水泥固化 ,讨论了树脂溶胀作用破坏固化体的机理 ,介绍了克服树脂溶胀作用的方法。强调指出必须重视水泥固化的配方 ,关键是必须满足处置要求。最后 ,对优化处理废树脂提出了建议     

基于湿法氧化法测量放射性废树脂中3H和14C的方法

基于湿法氧化法对核电厂产生的放射性废树脂进行前处理,建立了树脂中³H和¹⁴C的测量方法,分析了影响方法回收率的因素,并对国内某核电厂废树脂中的³H和¹⁴C进行了测量。结果表明,H₂O₂浓度对方法回收率影响最大,在最优的氧化条件下,方法回收率达96.8%;³H和¹⁴C最小可探测比活度分别为41 Bq/g和1.3 Bq/g;¹⁴C测量结果与《生物样品中¹⁴C的分析方法 氧弹燃烧法》(GB/T 37865-2019)的测量结果相比,无显著性差异,¹⁴C测量精密度为10.2%。对国内某核电厂废树脂进行测量,³H和¹⁴C的平均比活度分别为（6 134 ±640） Bq/g和（2 724±147） Bq/g。     

树脂超临界水氧化反应器设计及数值模拟

超临界水氧化技术是处理废树脂的途径之一,能够快速、有效处理核电站产生的含放射性核素的废离子交换树脂。本文提出了一种新型的超临界水氧化反应器,并采用计算流体动力学方法,建立了以多孔介质模型为基础的树脂颗粒非均相反应与均相反应耦合的反应器模型,对其中的流动、换热及化学反应过程进行了数值模拟研究。结果表明,各工况下有机物均完全转化为二氧化碳,各工况均能满足生产要求;随加热功率增加,反应物料出口温度、流域最高温度、压降与出口速度均逐渐增加。     

放射性废树脂热态超级压缩处理

介绍了放射性废树脂热态超级压缩处理技术,并利用非放树脂开展了工程试验研究。试验结果显示,经过10 h干燥,废树脂含水率可达1.4%,热态超级压缩后压饼24 h体积反弹0.56%,24 h后无体积反弹。放射性废树脂热态超级压缩处理技术实现了废树脂减容处理,减容比可达2,满足放射性废物管理最小化原则,其应用前景广阔。     

放射性废树脂处理技术工程应用的选择

本文介绍了目前世界上放射性废树脂的各种处理方法,研究分析了各种处理方法的优缺点,在进行全寿期成本分析的基础上提出工程应用的选择原则及建议。