RU2105366C1 - Water cleaning system for solid radioactive waste cooling ponds - Google Patents
Water cleaning system for solid radioactive waste cooling ponds Download PDFInfo
- Publication number
- RU2105366C1 RU2105366C1 RU96117402A RU96117402A RU2105366C1 RU 2105366 C1 RU2105366 C1 RU 2105366C1 RU 96117402 A RU96117402 A RU 96117402A RU 96117402 A RU96117402 A RU 96117402A RU 2105366 C1 RU2105366 C1 RU 2105366C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- unit
- pool
- sorption
- radioactive waste
- Prior art date
Links
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к атомной технике и может быть использовано для очистки радиоактивно загрязненной воды бассейнов выдержки твердых радиоактивных отходов (ТРО), в частности, бассейнов хранения отработавшего топлива ядерных реакторов. The invention relates to nuclear technology and can be used to purify radioactively contaminated water from pools of solid radioactive waste (SRW), in particular, storage tanks for spent fuel from nuclear reactors.
Известна система очистки воды бассейна, включавшая узел сорбционной очистки воды от радионуклидов, размешенный в воде бассейна, и транспортные коммуникации, позволявшие после демонтажа узла опускать устройство на дно бассейна для хранения /Заявка Японии N 56-12835, 1976. кл. G 21 F 9/06, G 21 F 9/30. Опубликована 24.03.81, N 6-321/. Данная система не требует биозащиты, однако не позволяет проводить комплексную очистку воды - от взвесей, радионуклидов и химических примесей. Кроме того, недостатком системы является сложность захоронения устройства, поскольку по мере накопления отработавших устройств в бассейне возникнет необходимость их эвакуации. В тоже время устройства достаточно громоздки, поскольку являются неразборными и демонтируются целиком вместе с коммуникационными линиями, поэтому их транспортировка представляется затруднительной. A known system of water purification of a pool, including a site for sorption water purification from radionuclides, mixed in pool water, and transport communications, which allowed after lowering the unit to lower the device to the bottom of the pool for storage / Application of Japan N 56-12835, 1976. cl. G 21 F 9/06, G 21 F 9/30. Published March 24, 81, N 6-321 /. This system does not require bioprotection, however, it does not allow for comprehensive water treatment - from suspensions, radionuclides and chemical impurities. In addition, the disadvantage of the system is the difficulty of disposing of the device, since as the spent devices accumulate in the pool, it will be necessary to evacuate them. At the same time, the devices are rather cumbersome, since they are non-separable and are dismantled as a whole together with communication lines, so their transportation is difficult.
Известна система очистки радиоактивно загрязненных вод от радионуклидов цезия, включающая узел фильтрации и узел сорбционной очистки воды от цезия на селективном неорганическом сорбенте /Рекламно- информационное сообщение фирмы IVO international LTD. - IVO - Cs Treat an effective method for removal of cesium from evaporator concentrates/. Система позволяет эффективно очищать воду от основного радиоактивного компонента, но не обеспечивает химической очистки (обессоливания) воды. Кроме того, система требует серьезной биозащиты сорбционных колонн, возникают сложности с эвакуацией отработавшего сорбента. A known system for the purification of radioactive contaminated water from cesium radionuclides, including a filtration unit and a site for sorption water purification from cesium on a selective inorganic sorbent / Promotional message company IVO international LTD. - IVO - Cs Treat an effective method for removal of cesium from evaporator concentrates /. The system allows you to effectively purify water from the main radioactive component, but does not provide chemical treatment (desalination) of water. In addition, the system requires serious bioprotection of the sorption columns; difficulties arise with the evacuation of the spent sorbent.
Наиболее близкой по технической сущности является система очистки воды бассейнов, выбранная в качестве прототипа /Охрана окружающей среды на предприятиях атомной промышленности/. Ф.З.Ширяев, В.И.Карпов, В.М.Крупчатников и др. - М. : Энергоиздат> 1982. - с. 145/. Она включает узел фильтрации (очистки воды от механических примесей) и узел обессоливания воды на ионообменных колоннах и применяется на бассейнах АЭС и радиохимических заводах. Все указанные бассейны, кроме того, оборудованы транспортными коммуникациями для выгрузки ТРО, однако вследствие их функционального назначения непосредственного отношения к системе очистки коммуникации не имеют. Система водоочистки позволяет проводить глубокую очистку воды от солей и радионуклидов, однако имеет следующие недостатки: невысокую емкость ионообменных смол по радионуклидам щелочных элементов (цезий-137,134), зачастую определяющих радиационный фон бассейна, возникает проблема биозащиты ионообменных колонн. Все это обуславливает общий низкий ресурс работы колонн до регенерации. Кроме того, при регенерации образуются большие объемы жидких радиоактивных отходов, требующих организации их хранения и отверждения. The closest in technical essence is the pool water purification system, selected as a prototype / Environmental protection at the enterprises of the nuclear industry /. F.Z. Shiryaev, V.I. Karpov, V.M. Krupchatnikov, etc. - M.: Energoizdat> 1982. - p. 145 /. It includes a filtration unit (water purification from mechanical impurities) and a water desalination unit on ion-exchange columns and is used in pools of nuclear power plants and radiochemical plants. All these pools, in addition, are equipped with transport communications for the unloading of solid radioactive waste, however, due to their functional purpose, they have no direct relation to the cleaning system. The water purification system allows for deep water purification from salts and radionuclides, however, it has the following disadvantages: the low capacity of ion-exchange resins for radionuclides of alkaline elements (cesium-137.134), often determining the background radiation of the pool, there is a problem of biosecurity of ion-exchange columns. All this determines the overall low life of the columns before regeneration. In addition, the regeneration generates large volumes of liquid radioactive waste, requiring the organization of their storage and solidification.
Задачей изобретения является увеличение ресурса работы узла обессоливания со снятием проблемы биозащиты, включение радионуклидов в твердую матрицу и упрощение операции захоронения. The objective of the invention is to increase the service life of the desalination unit with the removal of the biosecurity problem, the inclusion of radionuclides in a solid matrix and the simplification of the burial operation.
Поставленная задача достигается тем, что между узлом фильтрации и узлом обессоливания воды находится узел сорбционной очистки воды от определяющих радиационный фон радионуклидов на селективных неорганических или композиционных сорбентах, размешенный в воде бассейна и состоящий из одной или нескольких стационарных ячеек и установленных в них заменяемых цилиндрических капсул с сорбентом, причем габариты капсулы соответствуют размерам контейнеров транспортных коммуникаций для удаления ТРО из бассейна. The task is achieved by the fact that between the filtration unit and the water desalination unit there is a site of sorption water purification from radionuclides determining the radiation background on selective inorganic or composite sorbents, mixed in the pool water and consisting of one or several stationary cells and replaceable cylindrical capsules installed in them with sorbent, moreover, the capsule dimensions correspond to the dimensions of the transport communications containers for the removal of SRW from the pool.
Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемая система очистки дополнительно снабжена узлом сорбционной очистки воды от радионуклидов, размещенным в воде бассейна, кремле того в состав системы включаются транспортные коммуникации для удаления ТРО. Таким образом, заявляемое решение соответствует критерию изобретения "новизна". Comparative analysis with the prototype allows us to conclude that the inventive purification system is additionally equipped with a site for sorption water purification from radionuclides located in the pool water, moreover, transport communications for the removal of SRW are included in the system. Thus, the claimed solution meets the criteria of the invention of "novelty."
Отличительный признак изобретения заключается в том, что узел сорбционной очистки воды состоит из двух основных частей - одной или нескольких стационарных ячеек, постоянно находящихся в бассейне, и заменяемых капсул с сорбентом, устанавливаемых в ячейках, причем капсулы загружены неорганическим или композиционным сорбентом, селективным к радионуклидам, определяющим радиационный фон бассейна. Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями в данной области техники не выявило в последних подобную совокупность отличительных признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "изобретательский уровень". A distinctive feature of the invention lies in the fact that the site of sorption water purification consists of two main parts - one or more stationary cells permanently in the pool, and replaceable capsules with a sorbent installed in the cells, the capsules being loaded with an inorganic or composite sorbent selective for radionuclides determining the radiation background of the pool. Comparison of the proposed solutions with other technical solutions in the art did not reveal in the latter a similar set of distinctive features, which allows us to conclude that the proposed solutions meet the criterion of "inventive step".
На чертеже 1 представлена принципиальная компоновка заявляемой системы водоочистки. Система включает узел фильтрации воды от механических примесей 1, узел обессоливания воды на ионообменных колоннах 2, узел сорбционной очистки воды от радионуклидов 3, транспортные коммуникации для удаления ТРО на захоронение 4. Узел сорбционной очистки 3 размещен в воде бассейна 5 и состоит из одной или нескольких стационарных ячеек 6 и заменяемых цилиндрических капсул 7. Стационарная ячейка 6 состоит из корпуса 8, прижимного механизма 9, герметизирующей заглушки 10, подводящей 11 и выводящей 12 линий. Сорбционный узел 3 крепится к щелевому перекрытию 13 или к стене бассейна. Капсулы 7 загружены неорганическими или композиционными сорбентами 14, селективными к определяющим радиационный фон радионуклидам. The drawing 1 shows the basic layout of the inventive water treatment system. The system includes a unit for filtering water from mechanical impurities 1, a unit for desalination of water on ion-exchange columns 2, a site for sorption water purification from radionuclides 3, transport communications for removal of solid radioactive waste for disposal 4. A site for sorption treatment 3 is located in the water of pool 5 and consists of one or more stationary cells 6 and replaceable cylindrical capsules 7. The stationary cell 6 consists of a housing 8, a clamping mechanism 9, a sealing plug 10, a lead 11 and a lead 12 lines. The sorption unit 3 is attached to the slit overlap 13 or to the pool wall. Capsules 7 are loaded with inorganic or composite sorbents 14, selective for radionuclides determining the background radiation.
Заявляемая система работает следующим образом. Вода из бассейна 5 забирается на очистку и поступает на фильтр 1 для удаления механических примесей. Очищенная от взвесей вода по приемной линии 11 поступает на узел сорбционной очистки воды от радионуклидов 3 в верхнюю часть корпуса 8 стационарной ячейки 6, проходит через слой селективного сорбента 14 в капсуле 7, поступает в нижнюю часть корпуса 8 стационарной ячейки и выходит по линии 12. Прижимной механизм 9 предотвращает попадание воды из верхней части корпуса 8 в нижнюю часть, минуя капсулу 7, а герметизирующая заглушка не позволяет воде выйти из корпуса 8, не пройдя очистку на сорбенте 14. Далее вода поступает на узел обессоливания воды 2, либо, в случае отключения его на профилактику (регенерацию), возвращается в бассейн. The inventive system operates as follows. Water from the pool 5 is taken for cleaning and enters the filter 1 to remove mechanical impurities. Purified water from the suspensions via the intake line 11 enters the site of sorption water purification from radionuclides 3 in the upper part of the housing 8 of the stationary cell 6, passes through a layer of selective sorbent 14 in the capsule 7, enters the lower part of the housing 8 of the stationary cell and leaves line 12. The clamping mechanism 9 prevents water from entering the upper part of the housing 8 into the lower part, bypassing the capsule 7, and the sealing plug does not allow water to exit the housing 8 without having been cleaned on the sorbent 14. Next, the water enters the desalination unit 2, oh, in case of shutting it down for prevention (regeneration), it returns to the pool.
После исчерпания емкости сорбента 14 ячейка 6 вскрывается, капсула 7 извлекается из ячейки 6 и по транспортным коммуникациям 4 отправляется на захоронение на могильник ТРО. Габариты капсулы 7 соответствуют габаритам контейнеров существующих транспортных коммуникаций 4 для удаления ТРО. After the capacity of the sorbent 14 is exhausted, cell 6 is opened, the capsule 7 is removed from cell 6 and sent via transport communications 4 to the SRW repository for burial. The dimensions of the capsule 7 correspond to the dimensions of the containers of the existing transport communications 4 for the removal of SRW.
При эксплуатации бассейнов выдержки отработавших тепловыделяющих сборок (ОГВС) на АЭС или радиохимических заводах радиационный фон воды часто определяется радионуклидами цезий-137 и цезий-134. В этом случае в качестве сорбентов 14 могут быть использованы композиционные сорбенты марок Селекс - ЦФН или ФЦУ на основе ферроцианидов переходных металлов, селективные к цезию. During the operation of the spent fuel pool assembly (OGVS) holding pools at nuclear power plants or radiochemical plants, the radiation background of water is often determined by the radionuclides of cesium-137 and cesium-134. In this case, composite sorbents of the Selex - CFN or FTsU brands based on transition metal ferrocyanides selective for cesium can be used as sorbents 14.
При эксплуатации бассейнов выдержки отработавших источников ионизирующего излучения на основе кобальта-60 могут быть использованы неорганические сорбенты типа ГНГ (ГГН) или композиционные сорбенты типа ГГНУ на основе гидратированных оксидов никеля. When operating pools of exposure to spent ionizing radiation sources based on cobalt-60, inorganic sorbents of the GNG (GGN) type or composite sorbents of the GGNU type based on hydrated nickel oxides can be used.
В случае загрязнения воды стронцием-90 в качестве загрузки капсулы 7 могут быть использованы композиционные или неорганические сорбенты типа ИСМ, Селекс-ДМТ на основе диоксида марганца. In case of water contamination with strontium-90, composite or inorganic sorbents such as ISM, Selex-DMT based on manganese dioxide can be used as capsule 7 loading.
Для удаления капсул 7 на захоронение на радиохимических заводах могут быть использованы контейнеры транспортных коммуникаций для удаления хвостовиков ОТВС. To remove the capsules 7 for disposal at radiochemical plants, transport communication containers can be used to remove the SFA shanks.
Таким образом, определяющие радиационный фон радионуклиды не попадают на узел обессоливания, и ресурс последнего увеличивается, поскольку определяется обменной емкостью ионообменных колонн, а не радиационным фоном на узле обессоливания или активностью фильтрата. Эксперименты показали, что использование заявляемого решения на бассейне-хранилище ОТВС приведет к возрастанию ресурса ионообменных колонн в 2,5 раза с увеличением коэффициента очистки от радионуклидов в 2-4 раза, при этом не требуется решать проблему биозащиты и улучшаются санитарные нормы эксплуатации узла обессоливания. Отработавшие капсулы с сорбентом легко удаляются на захоронение, поскольку они имеют простейшую цилиндрическую форму, компактны, позволяют продление дистанционных работ. Thus, the radionuclides determining the background radiation do not reach the desalination unit, and the resource of the latter increases, since it is determined by the exchange capacity of the ion-exchange columns, and not the background radiation at the desalination unit or the filtrate activity. The experiments showed that the use of the proposed solution in the SFA storage pool will lead to an increase in the resource of ion-exchange columns by 2.5 times with an increase in the coefficient of purification from radionuclides by 2-4 times, while it is not necessary to solve the problem of biosecurity and improve sanitary standards for the operation of the desalination unit. Spent capsules with a sorbent are easily removed for burial, because they have the simplest cylindrical shape, are compact, and allow the extension of remote work.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96117402A RU2105366C1 (en) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | Water cleaning system for solid radioactive waste cooling ponds |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96117402A RU2105366C1 (en) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | Water cleaning system for solid radioactive waste cooling ponds |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2105366C1 true RU2105366C1 (en) | 1998-02-20 |
| RU96117402A RU96117402A (en) | 1998-05-27 |
Family
ID=20184941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96117402A RU2105366C1 (en) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | Water cleaning system for solid radioactive waste cooling ponds |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2105366C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8753518B2 (en) | 2010-10-15 | 2014-06-17 | Diversified Technologies Services, Inc. | Concentrate treatment system |
| US9283418B2 (en) | 2010-10-15 | 2016-03-15 | Avantech, Inc. | Concentrate treatment system |
| US10580542B2 (en) | 2010-10-15 | 2020-03-03 | Avantech, Inc. | Concentrate treatment system |
-
1996
- 1996-08-23 RU RU96117402A patent/RU2105366C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ширяев Ф.З. и др. Охрана окружающей среды на предприятиях атомной промышленности. - М.: Энергоиздат, 1982, с.145. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8753518B2 (en) | 2010-10-15 | 2014-06-17 | Diversified Technologies Services, Inc. | Concentrate treatment system |
| US9283418B2 (en) | 2010-10-15 | 2016-03-15 | Avantech, Inc. | Concentrate treatment system |
| US10580542B2 (en) | 2010-10-15 | 2020-03-03 | Avantech, Inc. | Concentrate treatment system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102202987B1 (en) | Apparatus and method for removal of radionuclides in liquids | |
| Efremenkov | Radioactive waste management at nuclear power plants | |
| CA2866198C (en) | Selective regeneration of isotope-specific media resins in systems for separation of radioactive isotopes from liquid waste materials | |
| FI924573A0 (en) | FOERFARANDE FOER ATT ISTAONDSAETTA ELLER AOTERCIRKULERA ANVAENDA JONPATRONER | |
| US4118317A (en) | Method of purifying ion exchanger resins spent in the operation of a nuclear reactor | |
| WO2012048116A2 (en) | Ion exchange regeneration and nuclide specific selective processes | |
| JP5849342B2 (en) | Decontamination equipment and decontamination method for radioactive substances from radioactive contaminated water mixed with seawater | |
| US4056112A (en) | Containment and removal of radioactive spills by depositing a crosslinked ion exchange composition in a dry form over region of spill | |
| RU2118856C1 (en) | method and apparatus for removing strontium and cesium radionuclides from solutions | |
| RU2105366C1 (en) | Water cleaning system for solid radioactive waste cooling ponds | |
| JP2002031697A (en) | Method for treating radioactive waste liquid | |
| JP2012242092A (en) | Processing method of radioactive cesium containing contaminated water | |
| KR102889432B1 (en) | Method for treating waste ion exchange resin mixture in storage tank | |
| US20080142448A1 (en) | Treatment of metal-containing liquids | |
| Tusa et al. | Use of highly selective ion exchangers for minimization of waste volumes | |
| Dmitriev et al. | Membrane Treatment of Liquid Salt Bearing Radioactive Wastes | |
| JP2025174408A (en) | Radioactive liquid waste treatment method and radioactive liquid waste treatment system | |
| RU96117402A (en) | SOLID RADIOACTIVE WASTE EXCHANGE WATER PURIFICATION SYSTEM | |
| Petrov et al. | ETR radioactive waste management | |
| Koster et al. | Treatment and conditioning of liquid low and intermediate level wastes | |
| Szabo et al. | New System Installed for Nuclide Removal and Boron Recovery at the Paks NPP in Hungary | |
| Elter | LILW management in Paks NPP 2004 | |
| Chelishchev | Use of natural zeolites for liquid radioactive wastes treatment (Russian experience) | |
| Panicker et al. | Radioactive liquid effluent management-state of art and the role of membrane processes | |
| Yang et al. | Combined liquid waste treatment processes involving inorganic and organic sorbents, reverse osmosis and micro/ultrafiltration |