一種百萬千瓦級核電站處理放射性廢水的方法及反應器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及放射性廢水處理領域，尤其是一種百萬千瓦級核電站處理放射性廢水的方法及反應器。
【背景技術】
[0002]目前，放射性廢水處理領域所使用的吸附反應器一般為固定床吸附反應器，這種反應器的結構如圖1所示，包括腔體1’，腔體I’內填充有大顆粒的吸附劑2’。工作時，放射性廢水沿圖中箭頭所示方向流動，即從反應器上端輸入腔體I’，然后從吸附劑2’的間隙中向下流動，在流動過程中吸附劑2’與水中的核素離子反應，將其吸附，處理后的水從反應器下端排出。
[0003]這種固定床吸附反應器中的吸附劑粒徑通常較大，因此，吸附劑的比表面積小、傳質速度慢，過床流速慢，所需的反應器體積大、重量大，在輻射防護、運輸、安裝等方面具有極大的困難。這種固定床吸附反應器在現場的運輸和安裝也都需要特種設備才能完成。例如:2011年日本福島第一核電站由超設計基準的海嘯引發重大核事故后，對事故后放射性廢水進行處理的無機吸附工藝所使用的即為固定床吸附反應器。整個吸附工藝由4組裝置并聯組成，每組并聯裝置又由6個模塊組成，即使采用了多組并聯、每組設置多個模塊的方式來降低單個反應器的體積，構成主體模塊的單個反應器的重量仍然重達90噸，防護材料還額外增加15噸的重量。由于重量太大，為了運輸該反應器，只能利用世界上掛載重量最大的運輸機安124進行運輸。
[0004]若減小吸附劑粒徑，雖然會提高吸附效果，但吸附劑的間隙也將隨之減小，放射性廢水流經固定床的水頭損失增加，水頭損失增加到一定程度會使固定床吸附反應器無法正常工作。
【發明內容】
[0005]針對現有技術中存在的問題，本發明的目的之一是提供一種適用于百萬千瓦級核電站放射性廢水預處理階段，能夠快速處理大批量放射性廢水的方法，本發明的目的之二是提供一種百萬千瓦級核電站處理放射性廢水的反應器。
[0006]為實現上述目的，本發明的技術方案如下:
[0007]—種百萬千瓦級核電站處理放射性廢水的方法，通過攪拌使比重大于放射性廢水比重的吸附劑懸置分散在放射性廢水中，通過吸附劑吸附放射性廢水中的核素離子。
[0008]進一步，放射性廢水從入水口輸入反應器內，反應器內腔中部的吸附反應區放置有吸附劑，攪拌使吸附劑懸置分散在吸附反應區的放射性廢水中，吸附劑吸附放射性廢水中的核素離子，處理后的廢水從出水口排出。
[0009]進一步，放射性廢水的輸入和處理后廢水的排出連續進行。
[0010]進一步，所述反應器內腔中所述吸附反應區的上方還設置有用于將吸附劑留滯在反應器內的攔截裝置。[0011 ] 進一步，所述攔截裝置為斜板過濾器。
[0012]進一步，所述攔截裝置為鈦膜過濾器。
[0013]進一步，所述攔截裝置包括相對上下配置的斜板過濾器和鈦膜過濾器，鈦膜過濾器位于上方。
[0014]更進一步，所述反應器還設置有所述鈦膜過濾器的清洗裝置，該清洗裝置包括清洗栗和清洗頭，所述清洗栗吸取放射性廢水并由所述清洗頭對鈦膜過濾器下表面進行沖刷，以使斜板過濾器濾出的吸附劑顆粒落回所述吸附反應區。
[0015]再進一步，所述清洗栗的吸水口位于所述鈦膜過濾器之下。
[0016]再進一步，所述清洗栗的吸水口位于所述鈦膜過濾器和所述斜板過濾器之間。
[0017]進一步，通過在所述吸附反應區中設置機械攪拌裝置實現所述攪拌。
[0018]進一步，利用水流擾動所述吸附反應區中的放射性廢水水體來實現所述攪拌。
[0019]更進一步，所述反應器還設置有水流攪拌裝置，該水流攪拌裝置包括攪拌栗和射流攪拌器，其中，所述射流攪拌器設置在所述吸附反應區中；所述攪拌栗吸取吸附反應區中的放射性廢水，并將所吸取的廢水送至射流攪拌器由射流攪拌器上的噴水口噴出，實現所述攪拌。
[0020]進一步，所述攪拌栗輸出端經連接管道與所述射流攪拌器相接，所述連接管道上設置有真空射流器，真空射流器的吸入口與吸附劑盛放容器相接，真空射流器吸取吸附劑射流投加到所述吸附反應區內。
[0021]—種百萬千瓦級核電站處理放射性廢水的反應器，該反應器內腔的下部為吸附反應區，反應器內腔的上部為分離區；所述吸附反應區中設置有放射性廢水的入水口和攪拌裝置，所述攪拌裝置將比重大于廢水的吸附劑懸置分散在放射性廢水中，所述分離區內設置有將吸附劑留滯在反應器內的攔截裝置，所述攔截裝置的上方設置有處理后廢水的出水
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[0022]進一步，所述攔截裝置為斜板過濾器。
[0023]進一步，所述攔截裝置為鈦膜過濾器。
[0024]進一步，所述攔截裝置包括相對上下配置的斜板過濾器和鈦膜過濾器，所述鈦膜過濾器位于斜板過濾器的上方。
[0025]進一步，所述斜板過濾器設置一層或者多層，斜板過濾器由若干相互平行的傾斜板間隔一定距離排布。
[0026]進一步，所述反應器還設置有鈦膜過濾器清洗裝置，該清洗裝置包括清洗栗和清洗頭，所述清洗頭位于所述鈦膜過濾器下方，清洗頭通過管路連接所述清洗栗，并在該管路上設置有第一流量控制閥門，清洗栗的吸入口連接在所述反應器上，從反應器中吸取放射性廢水并由清洗頭噴出，以對鈦膜過濾器下表面進行沖刷。
[0027]進一步，所述清洗栗的吸水口位于所述鈦膜過濾器之下。
[0028]進一步，所述清洗栗的吸水口位于所述鈦膜過濾器和所述斜板過濾器之間。
[0029]進一步，所述反應器的底部呈向下逐漸縮小的錐形，所述入水口設置在反應器底部的錐形尖端處，在停止進水時，該入水口還能夠排出沉淀在反應器內腔底部的吸附劑顆粒。
[0030]進一步，所述攪拌裝置為機械攪拌裝置。
[0031]進一步，所述攪拌裝置為水流攪拌裝置，所述水流攪拌裝置包括攪拌栗和射流攪拌器，其中，所述射流攪拌器設置在所述吸附反應區中；所述射流攪拌器通過管路依次連接所述攪拌栗和反應器的吸附反應區，在攪拌栗的上游和下游管路上設置有第二、第三流量控制閥門，攪拌栗吸取吸附反應區中的放射性廢水，并將所吸取的廢水送至射流攪拌器由射流攪拌器噴出，實現攪拌。
[0032]進一步，連接所述攪拌栗輸出端和所述射流攪拌器的管路上設置有第四流量控制閥門，與該閥門并聯接入真空射流器，所述真空射流器的吸入口通過管路與吸附劑盛放容器相接，且在該段管路上設置有第五流量控制閥門，真空射流器吸取吸附劑射流投加到所述吸附反應區內。
[0033]進一步，所述射流攪拌器包括水平設置的橫管，該橫管兩端設置有水平噴射的噴嘴，所述噴嘴的噴射方向相反且在橫管的軸向之外，由噴嘴射出的水流推動反應區內的放射性廢水和吸附劑顆粒旋轉攪拌。
[0034]進一步，所述噴嘴的噴射方向垂直于所述橫管的軸向。
[0035]進一步，所述反應器的入水口上連接有供水主管路，在所述主管路上設置有兩個分管路，第一分管路上連接有供料