放射性废物的处理与处置-电站废物处理ppt课件

1、放射性废物处置与处置放射性废物处置与处置李全伟西南科技大学国防科技学院核废物与环境平安国防重点学科实验室放射性废物处置与处置放射性废物处置与处置内容提要内容提要12、核电站废物的处置、核电站废物的处置p27629312.1 核电站废物的来源核电站废物的来源12.2 核电站废物的管理系统核电站废物的管理系统12.3 核电站废物的处置方法核电站废物的处置方法12.4 核电站流出物的排放核电站流出物的排放12.5 核电站废物的废物最小化核电站废物的废物最小化放射性废物处置与处置放射性废物处置与处置第十二章第十二章 核电站废物的处置核电站废物的处置n世界核电厂的现状n2019年底全世界33个国家和地域

2、的436座核电站在运转，总容量392.3GW，占世界电力总装机容量约11%n全球正在建立中的核电反响堆29座n全球方案建立的核电反响堆53座中国大陆已投入运转的核电站中国大陆已投入运转的核电站项目项目堆型堆型机组情况机组情况并网时间并网时间秦山一期压水堆（单机）1300MWe1991年12月广东大亚湾压水堆（双机）21000MWe1993年8月秦山二期压水堆（双机）2650MWe2019年2月广东岭澳压水堆（双机）21000MWe2019年2月秦山三期重水堆（双机）2700MWe2019年11月江苏田湾压水堆（双机）21060MWe2019年5月放射性废物处置与处置放射性废物处置与处置第十二章

3、第十二章 核电站废物的处置核电站废物的处置n12.1 12.1 核电站废物的来源核电站废物的来源n裂变过程：燃料元件包壳破损通常小于裂变过程：燃料元件包壳破损通常小于0.1%0.1%；n活化过程：反响堆构造资料冲蚀活化过程：反响堆构造资料冲蚀- -腐蚀产腐蚀产物物60Co60Co、55Fe55Fe、51Cr51Cr、54Mn 54Mn 、59Ni59Ni、65Zn65Zn；冷却剂；冷却剂13N13N、19O19O、3H3H；化学添加剂、；化学添加剂、冷却剂中杂质冷却剂中杂质24Na24Na、27Mg27Mg、45Ca45Ca；放射性废物处置与处置放射性废物处置与处置第十二章第十二章 核电站废物

4、的处置核电站废物的处置n3H的来源n冷却剂中氘的活化：2Hn3Hn冷却剂中锂的活化：6Lin3H4Hen硼的中子俘获：10Bn3H24Hen铀核三裂变反响n3H以HT和HTO进入废气和废液中放射性废物处置与处置放射性废物处置与处置第十二章第十二章 核电站废物的处置核电站废物的处置n14C的来源n气体中杂质的活化反响n17O核反响：17On，14C n14N核反响：14Nn，p 14Cn13C核反响：13Cn，14Cn14C以CO2进入废气和废液中放射性废物处置与处置放射性废物处置与处置第十二章第十二章 核电站废物的处置核电站废物的处置n一回路冷却剂带有很强放射性，二回路介质也能够有放射性。n根

5、据反响堆类型、功率、燃耗深度，计算机程序可以推算出堆芯裂变产物的核素组成和活度。根据燃料组件气密性，破损率，可以推算出包壳空隙内裂变产物的活度，以及一回路冷却剂中裂变产物和活化产物的活度。根据蒸汽发生器的泄露率，可以推算出二回路介质中裂变产物和活化产物的活度。n其他放射性废物主要产生于检修活动。放射性废物处置与处置放射性废物处置与处置第十二章第十二章 核电站废物的处置核电站废物的处置n12.2 12.2 核电站废物的管理系统核电站废物的管理系统n放射性废物搜集系统放射性废物搜集系统n硼回收系统硼回收系统n废气处置和排放系统废气处置和排放系统n废液处置和排放系统废液处置和排放系统n固体废物处置和

6、储存系统固体废物处置和储存系统核电核电站放站放射性射性废物废物处置处置系统系统核电站辐射监测仪表系统核电站辐射监测仪表系统放射性废物处置与处置放射性废物处置与处置第十二章第十二章 核电站废物的处置核电站废物的处置n放射性废气：工艺废气和排风系统n放射性废液：系统、管道阀门的走漏，设备疏水，离子交换再生液，地面冲洗水，去污废液n固体废物：蒸发浓缩废液，废树脂，废过滤芯，高效过滤器芯，废设备部件，劳保用品n分类搜集、处置和储存：废气和废液达标排放；固体废物减容、包装后暂时库内存放不超越5年，送往低中放废物处置场进展处置。放射性废物处置与处置放射性废物处置与处置第十二章第十二章 核电站废物的处置核电

7、站废物的处置n12.3 12.3 核电站废物的处置方法核电站废物的处置方法n1 1废气处置工艺和设备废气处置工艺和设备n含氢废气和含氧废气，主要放射性组分：惰性含氢废气和含氧废气，主要放射性组分：惰性气体、碘和气溶胶、碳气体、碘和气溶胶、碳-14-14和氘和氘n含氢废气高放无氧工艺废气：氢气和氮气含氢废气高放无氧工艺废气：氢气和氮气n处置方法：采用紧缩储存衰变或活性炭延迟床处置方法：采用紧缩储存衰变或活性炭延迟床处置，工艺流程见图处置，工艺流程见图12-112-1、图、图12-212-2。n排放控制：取样分析和延续监测报警排放控制：取样分析和延续监测报警n燃爆事故：氮气稀释，燃爆事故：氮气稀释

8、， H2H2浓度浓度4%4%以下以下放射性废物处置与处置放射性废物处置与处置第十二章第十二章 核电站废物的处置核电站废物的处置n含氧废气低放有氧工艺废气：呼排气和鼓泡排气n处置方法：采用高效过滤器和碘吸附处置，工艺流程图12-3n排放控制：延续排放n厂房排风n气流流向：从低污染区向高污染区流动n不同来源采用不同工艺流程处置：n燃料厂房排风n反响堆厂房排风放射性废物处置与处置放射性废物处置与处置第十二章第十二章 核电站废物的处置核电站废物的处置2废液处置工艺和设备分类搜集和储存，分类进展处置蒸发法：强迫循环蒸发和自然循环蒸发离子交换法：表12-3 常用的离子交换床普通不再生。秦二核根据进出口压差

9、0.15MPa和外表剂量率15mSv/h 改换树脂放射性废物处置与处置放射性废物处置与处置第十二章第十二章 核电站废物的处置核电站废物的处置n压水堆核电站各类废水处置工艺n工艺排水：放射性程度高，化学物质含量低n处置工艺：离子交换，蒸发处置或蒸发与离子交换串联运用，见图12-4 工艺排水处置工艺流程图n化学废液：化学物质含量高n处置工艺：蒸发处置，见图12-5 化学排水处置工艺流程图放射性废物处置与处置放射性废物处置与处置第十二章第十二章 核电站废物的处置核电站废物的处置n地面疏水：含一定量的化学物质和固体颗粒，放射性程度比较高时蒸发处置。n淋浴水和洗衣水：放射性程度通常很低，过滤或吸附处置，

10、或蒸发处置。n含油废水：废油小于10mg/L，单独处置。n生活污水：生化处置站处置。放射性废物处置与处置放射性废物处置与处置第十二章第十二章 核电站废物的处置核电站废物的处置3固体废物处置工艺和设备湿固体废物：泥浆、浓缩废液、废树脂和废过滤器芯浓缩废液：硝酸钠、硼酸或硼酸盐，最大含盐量400g/L。通常进展水泥固化，硼酸根离子有缓凝作用，参与Ca(OH)2预处置；SO42-有促凝作用，需求参与缓凝剂。放射性废物处置与处置放射性废物处置与处置第十二章第十二章 核电站废物的处置核电站废物的处置n废树脂：迄今尚无较好的处置工艺n压水堆核电站废树脂中主要核素Cs、134Cs、60Co、58Con树脂的

11、特点：比活度很高、有机物、辐解产生燃爆性气体、不易熄灭、不能直接处置。n开发研讨见图12-6n不破坏树脂有机构造：压实、装桶、低温固化n破坏树脂有机构造：分解、降解、高温固化n水泥固化体：树脂溶胀龟裂和破碎，要限制废树脂的包容量。放射性废物处置与处置放射性废物处置与处置第十二章第十二章 核电站废物的处置核电站废物的处置n废过滤器芯n经过铅屏蔽转运容器装入混凝土容器中，注入水泥砂浆固定，装在200L金属桶中。n干固体废物n废活性炭、石墨、吸附剂、废高效过滤器芯、废设备、部件、工具、劳保用品、擦试资料、铺垫或覆盖用的塑料，堆内丈量部件等。n分为可压实废物和不可压实废物，可燃废物和不可燃废物。n我国

12、各核电站都设有压实机。放射性废物处置与处置放射性废物处置与处置第十二章第十二章 核电站废物的处置核电站废物的处置4固体废物的包装和运输钢桶：200L、400L混凝土容器：、；自屏蔽效能好，抗腐蚀作用强；废物包装率低。A型包装：渗水实验、负载实验、贯穿实验和1.2m自在坠落实验；B型包装：添加高温熄灭实验、9m坠落实验和水浸实验；固体废物的暂存：不超越5a的废物量；可回取；辐照剂量率限值。对废物的要求：不超越设计限值和运输限值。放射性废物处置与处置放射性废物处置与处置第十二章第十二章 核电站废物的处置核电站废物的处置n12.4 12.4 核电站流出物的排放核电站流出物的排放n1 1流出物排放的审

13、批和监视流出物排放的审批和监视n三同时：废物处置设备和主工艺设备同时设计、三同时：废物处置设备和主工艺设备同时设计、同时建立、同时投产同时建立、同时投产n 四一致：多堆一致管理、一致恳求排放限值、四一致：多堆一致管理、一致恳求排放限值、一致实行环境监测、一致组织应急呼应和实施排一致实行环境监测、一致组织应急呼应和实施排放放n分配气载和液体流出物的排放总量，实行总量与分配气载和液体流出物的排放总量，实行总量与浓度双重控制，以总量控制为主。浓度双重控制，以总量控制为主。n年排放总量按季度控制，延续年排放总量按季度控制，延续3 3个月内不得超越个月内不得超越排放目的值的排放目的值的1/21/2，实践

14、排放量向国家环境维护，实践排放量向国家环境维护总局报告。总局报告。放射性废物处置与处置放射性废物处置与处置第十二章第十二章 核电站废物的处置核电站废物的处置2气态流出物的排放延续排放和商定排放分析取样：惰性气体丈量总和谱气溶胶丈量总和谱碘丈量总和谱放射性废物处置与处置放射性废物处置与处置第十二章第十二章 核电站废物的处置核电站废物的处置3液态流出物的排放槽式排放废水排放双重控制 取样分析：总、总、氚、90Sr和谱。在线延续监测包括在排放管路上的辐射监测和流量监测。放射性废物处置与处置放射性废物处置与处置第十二章第十二章 核电站废物的处置核电站废物的处置4排放的质量保证和质量控制核电站流出物的监测由核电站和当地环保部门分别独立进展，监测结果公布。5非放射性有害物质的控制核电站排放大气分散实验核电站排放大气分散实验辐射环境监测车辐射环境监测车放射性废物处置与处置放射性废物处置与处