一种核电厂废物包脱水装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种核电厂废物包脱水装置及方法，解决了目前缺乏对盛装有放射性固体废物的高密度聚乙烯高整体容器(HIC)进行脱水的方案的问题，所述脱水装置包括：脱水管，用于在脱水时排出HIC中的游离液体；脱水泵，用于在脱水时产生抽吸作用力，使HIC中废物所含游离液体流出；脱水检测槽，用于在脱水时检测从HIC中脱出的游离液体的体积，并基于所述体积判断HIC中废物的游离液体含量；阀门组件，用于在阀门开关状态改变时，开启或关闭脱水管，以控制所述脱出的游离液体直接或经由脱水检测槽进行体积检测后排放至核电厂废液处理系统。实现HIC废物包内游离液体的分离，使废物包内游离液体体积小于固体废物体积的1％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及核电厂低、中放射性废物处理
，尤其涉及一种核电厂废物包脱水装置及方法。
技术介绍
目前，国内核电厂固体废物处理系统均采用较为成熟的水泥固化工艺处理湿固体废物如废树脂、废滤芯等，但水泥固化工艺为增容技术、不利于废物的最小化。为实现废物的最小化、提高废物处理的安全性，国内核电厂开始采用高密度聚乙烯高整体容器(以下简称HIC)工艺直接装填核设施产生的废树脂、过滤器芯、颗粒状活性炭等放射性湿固体废物，无需对废物进行固化或固定处理，相比水泥固化工艺能够显著降低最终废物包的体积。但核电厂产生放射性湿固体废物含有大量的游离液体，依据GB16933《放射性废物近地表处置的废物接收准则》与GB12711《低、中水平放射性固体废物包装安全标准》中“废物容器中游离液体体积应小于固体废物体积1％”，需对装入HIC中废物进行脱水处理，避免废物包破损导致废物中核素迁移到处置环境中。总之，HIC工艺作为国内低、中水平放射性湿固体废物最小化处理的新技术，需在HIC工艺应用环节解决以下技术问题：1)如何实现HIC中填装的低、中水平放射性湿固体废物如废树脂、废滤芯等含有较多的游离液体，需去除废物包中大量的游离液体，使游离液体体积小于固体废物体积的1％；2)缺乏相应的脱水方法和废物包内游离液体含量判定准则，进而无法便于运行人员在HIC脱水期间的操作；3)HIC所装湿固体废物如废树脂中含有大量的游离液体，而游离液体的存在降低了HIC中放射性固体废物的实际装填量，不利于放射性废物处理的最小化。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的缺乏对盛装有放射性废物的高密度聚乙烯高整体容器进行脱水的方案的技术问题，提供了一种核电厂废物包脱水装置及方法，实现了对高密度聚乙烯高整体容器(HIC)中放射性废物进行脱水处理，使放射性废物所含游离液体体积小于固体废物体积的1％，满足国家标准的相关要求，并且在对HIC废物包进行脱水后，HIC中放射性固体废物的实际填装量得到提高，有利于放射性废物处理的最小化。一方面，本专利技术实施例提供了一种核电厂废物包脱水装置，用于对核电厂盛装低、中水平放射性固体废物的高密度聚乙烯高整体容器进行脱水，所述脱水装置包括：脱水管、脱水泵、脱水检测槽和阀门组件；所述脱水管的一端设置在高密度聚乙烯高整体容器内、另一端延伸至所述容器外部，用于在脱水时排出所述容器中的游离液体；所述脱水泵设置在所述脱水管上，用于在脱水时产生抽吸作用力，以使所述容器内部形成负压，进而使所述容器中废物所含游离液体在压力差驱动下经过所述脱水管流出所述容器；所述脱水检测槽设置在所述脱水泵的下游且与所述脱水泵连通，用于在脱水时检测从所述容器中脱出的游离液体的体积，并基于所述脱出的游离液体的体积判断所述容器中废物的游离液体含量；所述阀门组件设置在所述脱水管上，用于在阀门开关状态改变时，开启或关闭所述脱水管，以控制所述脱出的游离液体直接排放至核电厂废液处理系统或经由所述脱水检测槽进行体积检测后排放至所述废液处理系统。可选的，所述脱水装置还包括：设置在所述容器内底部，与所述脱水管一端连通的脱水过滤器，用于过滤所述脱出的游离液体中的废物。可选的，所述脱水管包括：用于连通所述容器和所述脱水泵的第一管段；用于连通所述脱水泵和所述废液处理系统的第二管段；用于连通所述脱水泵和所述脱水检测槽的第三管段；用于连通所述脱水检测槽和所述废液处理系统的第四管段。可选的，所述阀门组件包括：设置在所述第一管段上，用于开启或关闭所述第一管段的第一阀门；设置在所述第二管段上，用于开启或关闭所述第二管段的第二阀门和第三阀门；设置在所述第三管段上，用于开启或关闭所述第三管段的第四阀门；设置在所述第四管段上，用于开启或关闭所述第四管段的第五阀门。可选的，所述第一管段包括：设置在所述容器内部的容器内管段；设置在所述容器外部，用于连通所述容器内管段和所述脱水泵的容器外管段。可选的，当所述容器盛装的废物为大体积且含水量较小的固体废物时，所述容器内管段沿所述容器内侧壁装配；当所述容器盛装的废物为颗粒状且含水量较高的固体废物时，所述容器内管段沿所述容器轴心装配。另一方面，本专利技术实施例还提供了一种核电厂废物包脱水方法，应用于核电厂废物包脱水装置中，所述脱水装置用于对核电厂盛装低、中水平放射性固体废物的高密度聚乙烯高整体容器进行脱水，所述脱水方法包括以下步骤：S1、在高密度聚乙烯高整体容器上装配所述脱水装置之后，且所述容器装填废物之前，控制调整阀门组件的阀门开关状态，打开脱水管，以使所述容器排出的游离液体能够排放至核电厂废液处理系统；S2、向所述容器中填装废物，当所述容器中废物的体积达到预设值时，启动脱水泵对所述容器进行N次脱水操作，同时控制调整所述阀门组件的阀门开关状态，以使所述容器在前N-1次脱水操作中排出的游离液体直接排放至所述废液处理系统，以及使所述容器在第N次脱水操作中排出的游离液体排放至脱水检测槽，并通过所述脱水检测槽检测第N次脱水操作脱出的游离液体的体积，在检测获得所述游离液体的体积小于预设体积时，判定所述容器中废物的游离液体含量达标，并排出所述脱水检测槽中的液体，其中N为大于等于2的整数。可选的，所述脱水方法还包括：在脱出的游离液体从所述容器排出之前，通过脱水过滤器过滤所述脱出的游离液体中的废物。可选的，所述步骤S1具体为：在高密度聚乙烯高整体容器上装配所述脱水装置之后，且所述容器装填废物之前，控制打开第一阀门、第二阀门和第三阀门，以及使第四阀门和第五阀门保持关闭状态，以使所述容器排出的游离液体直接排放至核电厂废液处理系统。可选的，所述步骤S2包括子步骤：S21、多次循环执行向所述容器中填装废物和对所述容器进行预脱水的操作，同时通过安装在所述容器上的液位计检测所述容器中废物的体积；S22、当检测到所述容器中废物的体积达到预设值时，启动脱水泵对所述容器进行前N-1次脱水操作，并将所述容器脱出的游离液体直接排放至所述废液处理系统；S23、在第N-1次脱水操作之后，且在第N次脱水操作之前，控制调整所述阀门组件的阀门开关状态，以连通所述排水泵和所述脱水检测槽，并关闭所述脱水泵与所述废液处理系统之间的管段；S24、启动所述脱水泵对所述容器进行所述第N次脱水操作，并通过脱水检测槽检测第N次脱水操作脱出的游离液体的体积，在检测获得所述游离液体的体积小于预设体积时，判定所述容器中废物的游离液体含量达标，并排出所述脱水检测槽中的液体。可选的，所述步骤S23具体为：在第N-1次脱水操作之后，且在第N次脱水操作之前，控制打开第四阀门和关闭第三阀门，以连通所述排水泵和所述脱水检测槽，并关闭所述脱水泵与所述废液处理系统之间的管段。可选的，所述子步骤S24还包括：在检测获得所述游离液体的体积大于等于所述预设体积时，控制打开第五阀门，以排出所述脱水检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种核电厂废物包脱水装置，用于对核电厂盛装低、中水平放射性固体废物的高密度聚乙烯高整体容器进行脱水，其特征在于，所述脱水装置包括：脱水管、脱水泵、脱水检测槽和阀门组件；所述脱水管的一端设置在高密度聚乙烯高整体容器内、另一端延伸至所述容器外部，用于在脱水时排出所述容器中的游离液体；所述脱水泵设置在所述脱水管上，用于在脱水时产生抽吸作用力，以使所述容器内部形成负压，进而使所述容器中废物所含游离液体在压力差驱动下经过所述脱水管流出所述容器；所述脱水检测槽设置在所述脱水泵的下游且与所述脱水泵连通，用于在脱水时检测从所述容器中脱出的游离液体的体积，并基于所述脱出的游离液体的体积判断所述容器中废物的游离液体含量；所述阀门组件设置在所述脱水管上，用于在阀门开关状态改变时，开启或关闭所述脱水管，以控制所述脱出的游离液体直接排放至核电厂废液处理系统或经由所述脱水检测槽进行体积检测后排放至所述废液处理系统。

【技术特征摘要】
1.一种核电厂废物包脱水装置，用于对核电厂盛装低、中水平放射性固
体废物的高密度聚乙烯高整体容器进行脱水，其特征在于，所述脱水装置包括：
脱水管、脱水泵、脱水检测槽和阀门组件；
所述脱水管的一端设置在高密度聚乙烯高整体容器内、另一端延伸至所述
容器外部，用于在脱水时排出所述容器中的游离液体；
所述脱水泵设置在所述脱水管上，用于在脱水时产生抽吸作用力，以使所
述容器内部形成负压，进而使所述容器中废物所含游离液体在压力差驱动下经
过所述脱水管流出所述容器；
所述脱水检测槽设置在所述脱水泵的下游且与所述脱水泵连通，用于在脱
水时检测从所述容器中脱出的游离液体的体积，并基于所述脱出的游离液体的
体积判断所述容器中废物的游离液体含量；
所述阀门组件设置在所述脱水管上，用于在阀门开关状态改变时，开启或
关闭所述脱水管，以控制所述脱出的游离液体直接排放至核电厂废液处理系统
或经由所述脱水检测槽进行体积检测后排放至所述废液处理系统。
2.如权利要求1所述的核电厂废物包脱水装置，其特征在于，所述脱水
装置还包括：
设置在所述容器内底部，与所述脱水管一端连通的脱水过滤器，用于过滤
所述脱出的游离液体中的废物。
3.如权利要求1所述的核电厂废物包脱水装置，其特征在于，所述脱水
管包括：
用于连通所述容器和所述脱水泵的第一管段；
用于连通所述脱水泵和所述废液处理系统的第二管段；
用于连通所述脱水泵和所述脱水检测槽的第三管段；
用于连通所述脱水检测槽和所述废液处理系统的第四管段。
4.如权利要求3所述的核电厂废物包脱水装置，其特征在于，所述阀门

\t组件包括：
设置在所述第一管段上，用于开启或关闭所述第一管段的第一阀门；
设置在所述第二管段上，用于开启或关闭所述第二管段的第二阀门和第三
阀门；
设置在所述第三管段上，用于开启或关闭所述第三管段的第四阀门；
设置在所述第四管段上，用于开启或关闭所述第四管段的第五阀门。
5.如权利要求3所述的核电厂废物包脱水装置，其特征在于，所述第一
管段包括：
设置在所述容器内部的容器内管段；
设置在所述容器外部，用于连通所述容器内管段和所述脱水泵的容器外管
段。
6.如权利要求5所述的核电厂废物包脱水装置，其特征在于，当所述容
器盛装的废物为大体积且含水量较小的固体废物时，所述容器内管段沿所述容
器内侧壁装配；当所述容器盛装的废物为颗粒状且含水量较高的固体废物时，
所述容器内管段沿所述容器轴心装配。
7.一种核电厂废物包脱水方法，应用于核电厂废物包脱水装置中，所述
脱水装置用于对核电厂盛装低、中水平放射性固体废物的高密度聚乙烯高整体
容器进行脱水，其特征在于，所述脱水方法包括以下步骤：
S1、在高密度聚乙烯高整体容器上装配所述脱水装置之后，且所述容器装
填废物之前，控制调整阀门组件的阀门开关状态，打开脱水管，以使所述容器
排出的游离液体能够排放至核电厂废液处理系统；
S2、向所述容器中填装废物，当所述容器中废物的体积达到预设值时，启
动脱水泵对所述容器进行N次脱水操作，同时控制调整所述阀门组件的阀门开
关状态，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：严勇，潘跃龙，邓先宽，温宁华，
申请(专利权)人：中广核工程有限公司，中国广核集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44