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【摘要】某新建低放廢水處理站主要采用絮凝沉淀、超濾和離子交換工藝處理低放廢水，其廢水處理可根據不同需求進行工藝組合，所選用的絮凝沉淀+過濾+超濾+離子交換處理工藝，經調試與運行后，處理效率可達99.98%，出水濃度可降為0.2Bq/L，處理后的廢水滿足排放要求。
【關鍵詞】低放廢水處理；調試；排放
1項目概況
某低放廢水處理站用于科研活動產生的低放廢水的處理。設計處理能力3m3/h，設計年處理廢水100m3，放射性廢水的平均放射性活度10000Bq/L，處理后廢水的放射性活度達總α<1Bq/L，總β<10Bq/L時排放。
2工藝流程
該低放廢水處理站的廢水處理工藝主要考慮了絮凝沉淀、超濾和離子交換。絮凝沉淀法適用于大多數放射性核素的去除，去污因子一般為10～100，并且產生的污泥量較多。離子交換法具有從濃度極低的溶液中有選擇的交換出某些粒子的特點。經過化學沉淀處理的放射性廢水，由于交換懸浮的和膠體的放射性核素，以至于剩下的核素幾乎都呈離子狀態，這些廢水再經過離子交換就得到活度很高的凈化效率。離子交換法在運行過程中產生廢樹脂，需考慮廢樹脂的處置問題。超濾是利用廢水在壓力下所有可溶性物質均可通過膜，而高分子量的物質、膠體不能通過膜。在較低壓力下，超濾可以高通量產水，去污因子較高，一般可達102～103。絮凝沉淀+過濾+超濾+離子交換的低放廢水處理工藝的處理效率可達99.98%，出水濃度可降為0.2Bq/L。該處理工藝主要考慮科研單位產生的低放廢水的量少和斷續產生的特點。主要工藝設備包括2臺廢水儲存槽、1臺絮凝沉淀槽、1臺多介質過濾器、1套超濾膜組件、2臺離子交換槽和2臺監測槽。總體來說。其設計規模較小，運行成本較低，設備維護簡單，兼顧了低放廢水的收貯、暫存、處理和排放。該低放廢水處理站的廢水處理部分根據不同的工藝組合。
1）廢水儲存槽廢液檢測合格后排入監測槽。當來水的水質經檢測符合排放要求時，則直接排入監測槽，經審批后槽式排放。
2）絮凝沉淀+過濾。若來水水質不滿足直接排放要求，則經pH調節，絮凝劑混合后排入絮凝沉淀槽，等待一定時間后進入砂濾處理，處理后的廢水檢測符合排放要求，則排入監測槽，經審批后槽式排放。
3）絮凝沉淀+過濾+超濾。若來水水質不滿足直接排放要求，則經pH調節后于絮凝劑混合后排入絮凝沉淀槽，等待一定時間后進入砂濾處理，若處理后的廢水檢測不符合排放要求，則進入超濾處理系統處理，若符合排放要求，則排入監測槽，經審批后槽式排放。
4）絮凝沉淀+過濾+超濾+離子交換。若來水水質不滿足直接排放要求，則經pH調節，絮凝劑混合后排入絮凝沉淀槽，等待一定時間后進入砂濾處理，若處理后的廢水檢測不符合排放要求，則進入超濾處理系統處理，若仍不符合排放要求，則進入陰陽樹脂床進行離子交換處理，若符合排放要求，則排入監測槽，經審批后槽式排放。若經離子交換處理的廢水仍不合格，則將處理后廢水返回繼續處理，直至滿足排放要求。
3調試
3.1單元調試
3.1.1廢水槽
1）接收廢水。打開進水閥，持續進水當槽內水位達到上限水位1.85m時，進水電動閥自動關閉，只要液位達到廢水槽的上限液位時，報警系統開始持續響鈴，直至操作人員降低液位為止。
2）調節pH。開啟廢水槽水循環調節廢水pH，關閉進水閥，打開出水閥和pH調節回流閥，開啟廢水循環泵中進行水循環，直至pH檢測合格后關閉閥門和廢水泵。
3）取樣。與pH調節操作相同，只是不需要加入酸堿等試劑。
4）廢水排放。當檢測合格后，啟動排放閥和廢水循環泵，直接將廢水泵入監測槽中，手動打開排放閥排放廢水。
3.1.2絮凝槽
1）廢水處理。啟動絮凝計量泵通過管道混合器與廢水充分混合，然后通過廢水泵排入絮凝槽，一般絮凝沉淀6h即可，上清液通過絮凝槽廢水提升泵，將廢水提升到多介質過濾器。
2）廢渣排放。廢渣通過壓縮空氣與渣漿泵直接排入水泥固化間的泥漿暫存槽中。
3.1.3超濾組件
1）廢水處理。來自多介質過濾器的水通過超濾進出水閥通過2臺超濾床運行，超濾濾膜為圓筒型結構，水由中心往周圍通過濾膜滲透，達到超濾的功能。
2）超濾膜反洗。超濾運行到一定的時間要進行反洗和藥劑清洗，一般正常運行30min要進行反洗（反洗時間為30s），反洗通過打開監測槽水循環泵，打開反洗進出水閥，關閉進出口閥利用監測槽中的水進行反洗；當連續運行5~8個周期，進水壓力升高達到0.2～0.3MPa（穩定工作壓力為0.2MPa左右）時，要進行藥劑清洗，藥劑清洗通過藥劑配料槽、清洗泵，清洗水經過過濾器后通過清洗進出水閥進行清洗，如果清洗后，運行壓力持續升高應該更換超濾膜。超濾器中的清洗水，直接排入上一級絮凝槽中。
3.1.4離子交換槽
1）廢水處理。經過超濾不合格的廢水經樹脂床的進口閥進入樹脂床進行離子交換處理。
2）廢樹脂處理。樹脂達到交換容量或輻射水平超標后，關閉離子交換槽的進口閥和出口閥向離子交換槽內充入壓縮空氣，待其壓力達到設計值后，打開樹脂出口閥，將廢樹脂推動到水泥固化間的廢樹脂槽。
3.2聯動調試
聯動測試是采用添加了示蹤核素的非放自來水為研究對象，模擬低放廢水處理全部流程的操作，同時對各環節的核素水平進行監測。并進行標準工況，即正常運行情況，以及事故工況，即發生停電、冒槽及設備故障等問題時的處理。示蹤試驗主要是用Co2+、Sr2+和Cs2+作為示蹤劑開展試驗，通過在廢水槽中加入示蹤劑，并對原始水樣進行編號，如Co-01-、Sr-01-、Cs-01-系列。加入示蹤劑并調節pH為7.5的水樣（Co-02-、Sr-02-、Cs-02-系列），并對絮凝沉淀的上清液（Co-03-、Sr-03-、Cs-03-系列）、超濾后液體（Co-04-、Sr-04-、Cs-04-系列）和監測槽液體（Co-05-、Sr-05-、Cs-05-系列）進行取樣分析。上述處理流程對鈷、鍶、銫3種核素的去除效果滿足排放要求，處理后均達到或低于原始水平，但從運行成本上考慮可以細化前端對廢水pH的調節，并通過對絮凝劑的選擇達到較好的處理效果，以達到滿足排放要求的目的。
4運行
該低放廢水處理站經過調試后已平穩運行超過20個月，期間各主工藝設備運轉正常。并開展了真實低放廢水的處理和排放工作，但由于來水的活度水平很低（總α＜0.0551Bq/L，總β≈0.381Bq/L）均遠低于相應的排放限值，因此經向環保主管部門審批后，在省輻射監督站的監督下進行了排放，未進行其它環節的處理驗證。
5結論
通過調試和運行，低放廢水處理站處理后的廢水滿足排放要求，保障了生產工作的正常開展。但存在諸如失效后廢樹脂僅用壓縮空氣無法徹底載帶，需通入一定量的清水，造成二次廢物增加等問題，需要進一步的改進加以完善。
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作者：高超；李洪輝；武煜斌；趙帥維；郭宵斌 單位：中國輻射防護研究院