放射性廢液處理系統是核電廠放廢管理的重要組成部分,核電廠現有廢液處理系統多采用離子交換和蒸發工藝,對于廢液中膠體態核素去除效果較差、廢樹脂產生量大;同時也存在處理能耗高、效率低、減容效果差等問題,導致各核電廠液態流出物放射性水平及放射性固體廢物產生量較高。
為解決此類問題,核電運行研究院聯合三門核電、海南核電共同策劃了新型放射性廢液膜處理技術及裝置的研發項目。在本項目研制過程中,各參研單位項目成員緊密配合,相互合作,順利建立了放射性廢液原理樣機并完成了模擬實驗。盡管模擬試驗結果表明樣機對膠體態核素截留效果較好,同時也滿足廢液中硼酸的透過性要求,但由于受限于非放實驗室儀器測量精度及探測下限的影響,模擬廢液核素濃度只能達到ppm級別,遠高于核電廠放射性廢液中各類核素的實際化學濃度。對于如何在較低的核素濃度下也能實現較好的凈化效率成了項目研究的關鍵問題。
為進一步驗證樣機膜組性能,項目工作組積極溝通商討方案對策,決定在短時間內補充設計一套小試試驗樣機并開展熱試試驗驗證。盡管時間緊、任務重,項目組各位成員仍保持良好的分工合作,共同解決難題。在一次次的設計優化后,最終在一個月內順利完成了小試樣機的搭建,并在秦山核電的協調幫助下,開展了小批量測試驗證,獲得了大量試驗數據,得到了較好的試驗結果,為后續工程樣機設計應用掃清了障礙,用實際行動出色完成了研發任務。
新型放射性廢液膜處理裝置技術成熟度高,可幫助提升核電廠廢液處理的能力水平,一站式解決核電廠放射性廢液處理難點。該裝置經過膜技術處理后的廢液滿足直接排放要求,可進一步降低核電廠放射性廢液排放水平,減少放射性核素排放對環境的影響,提高運行核電廠的環境友好性。同時,裝置的投用還能極大地保護核電廠除鹽床,減少廢樹脂產生量,從而降低放射性固體廢物產生量,減少處理、貯存及處置費用,達到安全、高效和節省處理總費用的目的,在社會和經濟效益方面都具有重要意義,助力實現放射性廢物最小化技術“彎道超車”。