放射性废物的处理

放射性废物的处理

处理放射性废物。放射性废物对我们的地球污染很大,但在化学生产过程中也会产生。许多人对如何处理放射性废物感到好奇。接下来,我将带你了解更多关于放射性废物处理的知识。

放射性废物的处置1

介绍

为安全、经济地最终处置放射性废物而预先改变放射性废物的物理化学状态的操作过程,包括收集、浓缩、固化、贮存和废物转移。

放射性废物在处理过程中有时会产生新的废物,称为二次废物。如处理放射性废液时,往往需要通过絮凝沉淀、离子交换等方法进行多次处理。,比活度可达到允许排放的水平,而处理过程中产生的泥浆沉淀和废树脂属于放射性二次废物。这些废物仍需进一步处理。

放射性废物的处理效果通常用去污系数和减容比来表示。因为放射性只能通过放射性核素的衰变来减弱,所以放射性废物处理的过程本质上只是将放射性废物分成两部分的过程,一部分体积小但浓缩了原废物中的大部分放射性物质,另一部分体积大但比活度(或放射性浓度)低。后一部分的处理目标是使放射性达到允许标准,以便下一步作为一般废物处理,其处理效果往往用去污系数来衡量。去污系数又称净化系数,定义为废物处理前后的比活度(或放射性浓度)之比。对于前者,处理效果通常用体积减少率来衡量,因为其处理目标是使最终处置的体积最小化。体积缩减率,也称为体积缩减系数,定义为处理前后废物体积的比值。体积缩减率通常是指压缩处理前后的固体废物或固化处理后的液体废物的体积比。

放射性废物的收集

各种放射性废物应在产生地收集,并分类集中存放在具有不同接收方式和运输设备的临时贮存设施中。分类收集的目的是便于用不同的方法分别处理和处置。通常,废物先按其物理状态分为液体、固体和气体废物,再按其比活度(或放射性浓度)进一步分为高、中、低放射性废物,简称高、中、低放射性废物。一些特殊的放射性核素也应单独收集,如含氚废物和超铀废物(见超铀元素)。固体废物还可以分为可燃废物、不可燃废物和可压缩废物。

放射性废物的体积减少

放射性废液浓缩减容,包括絮凝沉淀、离子交换、吸附和蒸发。根据比活度、化学成分、废液量和处理要求,可采用一种或几种方法组合使用。一般情况下,蒸发法、离子交换法、絮凝沉淀法的去污系数可分别达到103 ~ 106、10 ~ 103、10 ~ 102。处理后的原废液中的放射性核素集中在少量的蒸发残渣、废树脂和沉淀泥中。固体废物的减容通常通过焚烧或压缩来处理。可燃废弃物燃烧后的体积缩小率可达40 ~ 100;不可燃废弃物通过切割、压缩等方式进行减容,减容比可达2 ~ 10。

放射性废物的固化

为了安全储存和减少环境污染,有必要将放射性废液或其浓缩物转化为固体。放射性废物固化的基本要求是:稳定的物理化学性质、足够的机械强度、较大的体积缩减率和较低的水中浸出率;操作过程简单易行,处理成本低。不同类型的废物可采用不同的固化方法,其中水泥固化、沥青固化、塑料固化和玻璃固化已在实践中得到应用。

放射性废物的储存

未固化的放射性废液和浓缩物,以及未选定最终处置方案的固化体等放射性废物,应存放在固定位置的专用容器中,存放时应注意安全,防止放射性废物泄漏。不同比活度的废物需要不同的储罐。例如,储存碱性中、低水平放射性废液时,一般采用碳钢储罐;必须使用双层不锈钢罐来储存酸性高放射性废液。对比活度高、放热量大的高放废液储罐有特别严格的要求:材料要耐腐蚀,结构要牢固可靠,要有通风散热装置、检漏系统、料液输送装置等。,应该对其进行监控。

放射性废物的转运

放射性废物转移的关键是废物的包装容器。应事先做好安全检查,对容器的强度、屏蔽防护、密封系统、包装标志等做严格规定。要求安全运输,以防止放射性废物因火灾、容器颠覆和包装损坏而泄漏和污染环境。

放射性废物的分离和回收

20世纪40年代末,开始了从高放废液中分离回收裂变产物核素的研究。从20世纪50年代末到60年代初,一些国家建立了“中间工厂”来分离和回收裂变产物和核素。分离工艺从早期的沉淀-萃取法发展到溶剂萃取和离子交换法(尤其是无机离子交换材料)。溶剂萃取法和离子交换法与沉淀法相比,回收率更高,分离纯化效果更好,便于大规模连续操作和远程控制。以下是各种常见放射性废物的分离回收方法。

锶是一种成熟的分离提取生产工艺。用有机萃取剂双(2-乙基己基)磷酸(HDEHP)在酸性条件下从高放废液中萃取,或用离子交换置换色谱法分离回收。

前期采用沉淀-萃取工艺分离高放废液中的铯,但有机萃取剂的抗辐射性能不理想。用沸石、磷酸锆等无机离子交换材料从高放废液中分离提取铯的工艺,回收成本低,抗辐射性能好。

从高放废液中分离回收钷的工艺过程是用HDEHP萃取分离稀土核素和超铀核素,然后用离子交换置换色谱法分离钷和稀土核素。

贵金属主要是用离子交换法从中性或碱性高放废液中吸附锝、铑、钯,然后用不同的洗脱剂回收。

超铀放射性核素高放废液中的镎237可用萃取或离子交换的方法分离提取。镅和锔分离时,可用HDEHP在低酸性条件下(pH 1 ~ 2)与稀土核素* * *萃取,再用萃取或离子交换置换色谱法与稀土核素分离。

放射性废物处理是放射性废物管理的重要措施。处理方法的选择应基于技术可行性、经济合理性和规范许可。处理过程应防止环境污染,并尽量减少二次废物的产生。此外,应积极开展放射性废物的综合利用。

放射性固体废物的处理和制备

放射性固体废物种类繁多,可分为湿固体(蒸发残渣、沉淀泥、废树脂等。)和干固体(被污染的劳保用品、工具、设备、废滤芯、活性炭等。).超过40%的核电站固体废物是可燃或可压缩的。为了减少体积并适于运输、储存和最终处置,固体废物应进行焚烧、压缩、净化、固化或固定。

(1)焚烧是指将可燃废物氧化成灰烬(或残渣)。焚烧可以实现很大的减容减重(10 ~ 100倍),可以将废物转化为无机物;避免热分解、腐烂、发酵和火灾的危险;焚烧还可以回收有用的物质,如钚和铀。

焚烧分为两大类,即干法焚烧(如过剩空气焚烧、受控空气焚烧、热解、流化床、熔盐炉等。)和湿法焚烧(如酸消化和过氧化氢分解等。).对于放射性废物的焚烧,要求采用专门设计的焚烧炉,有足够的防护措施,并在焚烧炉内保持一定的负压。焚烧后,70%以上的放射性物质进入炉灰。炉灰应固化或直接放入高度集成的容器中进行处理。

(2)压缩压缩依靠机械力使废物致密化并减少废物体积。虽然压缩处理得到的体积缩减系数相对较低(2 ~ 10),但与焚烧处理相比,压缩处理操作简单,设备投资和运行费用较低,因此压缩处理在核电站得到广泛应用。目前各国使用的压缩机种类繁多,有的是桶装压缩,有的是压扁后装桶。几十吨、几百吨、几千吨压力的高压压缩机能把金属废料压缩到接近理论密度。

(3)去污去污是使不想要的放射性核素>:全部或部分清除。去污可使受污染的设备或部件重新使用或作为非放射性废物处理,以减少废物量;去污后可降低辐射水平,减少对人体的危害,便于维修、事故处理或退役作业。核电厂的去污活动包括回路的定期和不定期去污、事故去污和退役去污。

去污方法很多,应根据处理对象和要求、污染程度、客观条件等选择不同的方法。常用的方法有:①化学法:选用酸、碱、氧化还原剂、络合剂、表面活性剂、缓蚀剂等配制洗消液、发泡剂、膏剂等。去污过程包括浸泡法、循环冲洗法和喷淋法。②机械方法:包括真空清洗、人工或机械擦拭、高压水或蒸汽喷射、磨料喷射(如沙子、钢砂、氧化铝、氧化硼、干冰颗粒)、超声波去污等。③电化学方法:如电解去污。此外,熔化后,大部分污染核素进入熔渣,经监测可重复使用。

(4)固化固定污泥、蒸发残渣、废树脂等湿固体,焚烧炉灰等干固体都是分散性物质,不适合安全运输、长期贮存和最终处置,需要固化。固化产品应该是固体整体块。耐压、耐冲击、牢固地含有放射性核素、耐浸出、耐辐射和耐衰变热、对包装容器无腐蚀、对细菌侵蚀不敏感。已经开发和研究了许多固化方法。此外,被污染的废滤芯和被切割解体的被污染设备用钢桶或箱子包装,需要灌注水泥砂浆或熔融沥青填补孔隙并固定。

放射性废物的处理2放射性污染的清除

简介

放射性核素用于石油工业的勘探测井、管道制造、安装、使用和设备容器建造。在放射性物质的使用过程中,由于缺乏防护或违反操作规程或发生事故,人体表面及其他物体常被污染,不仅影响操作人员的健康,还会污染周围环境,应尽快采取措施。清理污染是防止辐射损伤的重要手段之一,越早清理污染效果越好。

分类

当手和皮肤被污染时,立即用肥皂、洗涤剂、高锰酸钾、柠檬酸等清洗。,或者将1%二乙胺四乙酸钙和88%水混合后擦洗。如果头发被污染,也要用温水和肥皂清洗。对于吸入放射性核素者,可在上呼吸道喷0.25%肾上腺素或用1%麻黄碱使血管收缩,然后用大量生理盐水洗鼻漱口,也可用祛痰剂(氯化铵、碘化钾)祛痰。眼睛、鼻孔、耳朵也要用生理盐水冲洗。不容易使用有机溶剂和强力酸洗手,会促进污染物进入体内。在清洗工作服上的污染时,如果污染不严重,可以及时用普通的清洗方法;污染严重的时候,就要用高效的洗涤剂,不适合手洗,比如草酸和磷酸钠的混合物。如果一时找不到这些清洁剂,可以将污染的衣物密封在一个大塑料袋里,避免大规模污染。

除污染物体表面外,如玻璃、陶瓷器皿等,应先用水冲洗,然后在盐酸或柠檬酸溶液中浸泡一小时,取出后用水冲洗。如果污染不能消除,应将它们浸入复合溶液中15分钟,然后取出用水冲洗;先用水冲洗金属器皿,然后浸入柠檬酸溶液中1小时,再用水冲洗,晾干。不宜使用强酸性洗液,以免腐蚀金属表面。塑料和橡胶制品可以先用水或肥皂清洗。如果不能去污,应使用稀盐酸、硝酸或柠檬酸清洗,然后用水清洗。

工作室表面被污染后,应根据表面材料的性质和污染情况,选择合适的清洁方法。一般先用水和洗衣粉或肥皂擦洗。如果污染严重,可以考虑用稀盐酸或柠檬酸溶液清洗,或者刮擦表面或更换材料。

误食放射性核素的处理

误食放射性核素者,应立即催吐、洗胃、灌肠、泻药。若误食锶或镭等高溶解度放射性核素,应立即给予沉淀剂,如硫酸钡,形成不溶性硫酸钡沉淀,防止吸收排出。服用碘化钾可以阻断甲状腺对放射性碘的吸收。甘草和土茯苓有很好的促进锶排泄的作用。

其他方法

必须积极做好安全防护,防止污染后污染面积扩大,并严肃处理放射性废液。可按国家规定采用稀释法或混凝沉淀法处理。

相关专利

一种去除金属表面放射性污染的电解去污方法,包括将待去污部件连接到电源的正极,将待去污部件连接到电源的负极,在去污装置中加入电解液进行电解去污。采用的电解液配方为质量百分比为3% ~ 10%的HNO3,质量百分比为5% ~ 20%的NaNO3,其余为水。电解时的电流密度为0.1~ 0.6A/cm/cm,电解温度为20 ~ 50℃。该方法可广泛用于核设施金属表面放射性污染的电解去污,使核设施退役时产生的大量金属废物得以降解或回收再利用。