La central nuclear de Fukushima Daiichi del Tepco continúa al agua fresca en el combustible nuclear fundido producido en el accidente nuclear de marzo de 2011, produciendo el agua contaminada diaria con altas concentraciones de material radioactivo. Además, el agua contaminada con la alta concentración de sustancias radiactivas atrapadas en la planta de reactor también será mezclada con el agua subterránea y el agua de lluvia que fluyen en la planta para producir un agua contaminada.
A partir de 2011 a ahora, la central nuclear de Fukushima Daiichi ha purificado las sustancias radiactivas contenidas en el agua contaminada causada por el accidente a través de instalaciones del tratamiento de aguas residuales (MONTAÑAS incluyendo del equipo del retiro del polyuclide, etc.). El agua después del tratamiento de las MONTAÑAS y del tratamiento del estroncio se almacena en el tanque de almacenamiento en la planta. Además, hay los 1.073 tanques de almacenamiento en la planta. En mayo 18,2023, allí eran 1.033 MONTAÑAS trataron los tanques de almacenamiento del agua, 27 que el estroncio trató los tanques de almacenamiento del agua, agua de mar 12 las desalinizadoras (RO) trataron el agua y 1 salmuera concentrada, con un total de cerca de 1,334 millones de toneladas.
Proceso del tratamiento de aguas residuales: Después el agua de refrescar del núcleo del reactor se mezcla con el agua de mar, aceite pesado próximo y el aceite de la turbina se mezcla adentro, dando vuelta a las aguas residuales en el líquido de los desechos radioactivos que contiene el aceite y la sal. Entre ellos, el cesio 134 y el cesio 137 tienen radiactividad fuerte del γ y concentración extremadamente alta de radiactividad, así que el líquido inútil se debe tratar primero para asegurar la seguridad de la radiación del personal.
Las aguas residuales primero pasan a través del primer sistema del dispositivo de la adsorción del cesio (dispositivo de la separación del aceite-agua + dispositivo de la adsorción + dispositivo de la sedimentación de la floculación, 600 toneladas/día 2 series), y del segundo sistema del dispositivo de la adsorción del cesio (prefiltración + adsorción del cesio + dispositivo medio de la filtración, 1200 toneladas/día 1 serie). Entonces después de la desalación de la concentración de la membrana del RO de la ósmosis reversa y del dispositivo de la filtración y transferir el diverso radionúclido al agua concentrada, líquida de nuevo al tanque condensado del reactor, desalando el agua concentrada a través del dispositivo móvil (600 toneladas/día, 1920 toneladas/día), del dispositivo concentrado RO del tratamiento de aguas (500-900 toneladas de días, cristalización de la evaporación), de tres MONTAÑAS del equipo del retiro del polynuclide (serie existente/mejorada de 250 toneladas/día 3 250 toneladas/día 3 series 50 toneladas/toneladas/día del alto rendimiento 500) después de almacenado temporalmente en el tanque de agua del tratamiento de las MONTAÑAS y el tanque de agua del tratamiento del estroncio.
El equipo del retiro de Polynuclide (MONTAÑAS) es corto para (sistema de proceso líquido avanzado), principalmente usando proceso de la adsorción, con el tratamiento selectivo de la adsorción de los iones del radionúclido, los coloides. Después de que el retiro del cesio 137, el cesio 134 y el tratamiento de la desalación, la sal de hierro y el carbonato fueran añadidos en dos pasos para el coprecipitation (tratamiento previo) para quitar los componentes de las aguas residuales que pueden afectar al efecto de la adsorción. La co-precipitación de la sal de hierro quita principalmente el radionúclido del α, cobalto 60, manganeso 54, y la co-precipitación del carbonato quita el calcio y el magnesio. El barro producido por el coprecipitation de la sal de hierro y el coprecipitation del carbonato se concentra y se descarga en el tanque de almacenamiento de HIC para el almacenamiento centralizado.
Las MONTAÑAS que preprocesan el equipo
①Equipo del tratamiento de la co-precipitación de la sal de hierro:
Proceso de la adición de la droga: después de añadir el hipoclorito de sodio y el cloruro férrico, añada la soda cáustica para producir el hidróxido del hierro para ajustar el valor de pH, y después añada el polímero como floculante; el componente principal del agente: hidróxido del hierro (Ⅲ)
②Equipo del tratamiento del coprecipitation del carbonato:
Proceso de la adición de la droga: añada el carbonato sódico y la soda cáustica al tanque de sedimentación para producir el carbonato bivalente del metal; los componentes principales del agente: el carbonato de calcio, el carbonato del magnesio, y el ratio de carbonato de calcio al carbonato del magnesio en el barro de la precipitación es cerca de 3/5.
Porque el barro tiene partículas más pequeñas que el adsorbente, es difícil quitar el agua del barro una vez que se almacena en HIC. El barro se concentra durante el proceso del tratamiento previo para reducir la cantidad de agua antes de cargarla en el HIC
Qué otras tecnologías del tratamiento para las aguas residuales nucleares se resumen en este papel:
1, el método químico de la precipitación
La precipitación química es un método de precipitado del coprecipitado con la cantidad de rastro de radionúclidos en aguas residuales. El hidróxido, el carbonato, el fosfato y otros compuestos del radionúclido en aguas residuales son sobre todo insolubles, así que pueden ser quitados en el tratamiento. El propósito del tratamiento químico es transferir y concentrar los radionúclidos en pequeños volúmenes de barro, de modo que las aguas residuales depositadas tengan poca radiactividad, para cumplir el estándar de la descarga.
La ventaja de este método es el bajo costo, buen efecto del retiro del radionúclido del registro, puede tratar esos componentes no radiactivos y su considerable flujo del concentración y de aguas residuales, el uso de las instalaciones del tratamiento y la tecnología tienen experiencia muy madura.
Actualmente, la sal del sal de hierro, de aluminio, el fosfato, la soda y otros precipants son los más de uso general. Para promover el proceso de la condensación, añada los coagulantes, tales como arcilla, silicona activa, electrólito del polímero, cesio del etc., rutenio, yodo y otros radionúclidos que son difíciles de quitar se deben quitar por los precipants químicos especiales, tales como cesio, que se puede precipitar con el ferrocianuro del hierro y el ferrocianuro de cobre. Algunas personas utilizan el xanogenate insoluble del almidón para tratar metal-contener las aguas residuales radiactivas, el efecto del tratamiento son aplicabilidad buena, amplia, rate> radiactivo el 90% del retiro, son un excelente rendimiento del floculante de intercambio iónico, en el tratamiento de las aguas residuales porque no hay sulfuro residual, así que es más conveniente para el tratamiento de aguas residuales.
2, y el método de intercambio iónico
Muchos radionúclidos están en un estado iónico en el agua, especialmente aguas residuales radiactivas después de la precipitación química, debido al retiro de suspendido y los radionúclidos coloidales, el resto casi son núclidos ionizados, más cuyo son los cationes. Y los radionúclidos existen en rastro en agua, así que son convenientes para el tratamiento de intercambio iónico, y el intercambio de iones puede trabajar eficazmente durante mucho tiempo en ausencia de interferencia no radiactiva del ion. La mayoría de las resinas del intercambio catiónico tienen alta capacidad del retiro y capacidad de intercambio grande para el estroncio radiactivo; la resina fenólica de Yang puede quitar con eficacia el cesio radiactivo, la resina porosa grande de Yang puede no sólo quitar los cationes radiactivos, pero también quitar el circonio, el niobio, el cobalto y el rutenio bajo la forma de complejo con la adsorción. Sin embargo, este método tiene una debilidad fatal. Cuando el contenido del radionúclido o de iones no radiactivos en el líquido inútil es alto, el lecho de resina pronto penetrará y fallará, y la resina que trata generalmente las aguas residuales radiactivas no se regenera, así que el efecto se substituye una vez inmediatamente.
El método de intercambio iónico adopta la resina de intercambio iónico, que es conveniente para el líquido inútil con el contenido poco salado. Cuando el contenido en sal es más alto, el coste de usar la resina de intercambio iónico es más alto que el proceso selectivo. Ésta es principalmente resina baja de la selectividad tiene una asociación grande para los radionúclidos. En la purificación de las aguas residuales radiactivas, el método de electrodiálisis puede aumentar la eficacia de la utilización del proceso de intercambio iónico.
3. Método de la adsorción
El método de la adsorción es un método eficaz para eliminar los iones de metales pesados en agua por las sustancias sólidas porosas. La técnica dominante del método de la adsorción es la opción del adsorbente. Los adsorbentes de uso general son carbono activado, zeolita, caolín, bentonita, arcilla y así sucesivamente. Entre ellos, la zeolita es baja, segura y fácil de obtener. Comparado con otros adsorbentes inorgánicos, la zeolita tiene mayor capacidad de la adsorción y mejor efecto de la purificación. La capacidad de la purificación de la zeolita es hasta 10 veces que otros adsorbentes inorgánicos, así que es un agente muy competitivo del tratamiento de aguas. Es de uso frecuente como adsorbente en el proceso del tratamiento de aguas, y tiene el papel del agente del intercambiador de iones y del filtro.
El carbono activado tiene una capacidad fuerte de la adsorción, alta tarifa del retiro, pero la eficacia de la regeneración del carbono activado es baja, el tratamiento de la calidad del agua es difícil cumplir los requisitos de la reutilización, el precio es costosa, el uso es limitada. Estos últimos años, los diversos materiales adsorbentes con capacidad de la adsorción se han desarrollado gradualmente. Los estudios relevantes han mostrado que ese kitosán y sus derivados son los buenos adsorbentes para los iones de metales pesados. Después de reticular de la resina del kitosán, puede ser reutilizada por muchas veces, y la capacidad de la adsorción no se reduce perceptiblemente. El segravite modificado para tratar las aguas residuales de metales pesados tiene una buena capacidad de la adsorción para el Co y el AG, y el contenido del metal pesado en las aguas residuales tratadas es perceptiblemente más bajo que el estándar completo de la descarga de las aguas residuales.
4. Evaporación y enriquecimiento
El método de concentración evaporativo tiene factor de alta concentración y coeficiente de la purificación, que se utiliza sobre todo para el tratamiento del medio y el nivel de las aguas residuales radiactivas. El método de la evaporación trabaja enviando las aguas residuales radiactivas en una unidad de la evaporación e introduciendo el vapor de calefacción para evaporar el agua en el vapor de agua, mientras que el radionúclido permanece en el agua. El agua condensada formada durante el proceso de la evaporación se descarga o se reutiliza, y el líquido concentrado se cura más a fondo. El método de concentración evaporativo no es conveniente para tratar las aguas residuales que contienen núclidos volátiles y espuma fácil; consumo de alto calor y alto coste de operación; y las amenazas potenciales tales como corrosión, escalamiento y explosión se deben considerar en diseño y la operación. Para mejorar la tarifa de utilización del vapor y reducir los gastos de explotación, los países no han ahorrado ningún esfuerzo en el desarrollo de nuevos evaporadores, tales como evaporador de la compresión del vapor, evaporador, evaporador del vacío y otros nuevos evaporadores han alcanzado resultados notables.
5, la tecnología de la separación de membrana
La tecnología de la membrana es un método más eficiente, más económico y de confianza tratar las aguas residuales radiactivas. Porque la tecnología de la separación de membrana tiene las características de la buena calidad del agua, no se ha estudiado ningún cambio de fase, consumo de energía baja y así sucesivamente, la tecnología de la membrana activamente.
Las tecnologías de la membrana usadas en el extranjero principalmente para incluir: microfiltración, ultrafiltración, nanofiltration, filtración soluble en agua de la polímero-membrana, ósmosis reversa (RO), electrodiálisis, destilación de la membrana, intercambio de iones electroquímico, membrana líquida, membrana del papel de la separación de membrana de la filtración de la adsorción de la ferrita y de intercambio de aniones y otros métodos.
6, el método de tratamiento biológico
Los tratamientos biológicos incluyen la fitoterapia y métodos microbiológicos. Phytopremediation es una nueva tecnología in situ del tratamiento que utiliza la combinación de plantas verdes y de sus microorganismos indígenas de la rizósfera para quitar los agentes contaminadores del ambiente.
Según los resultados de investigación existentes, los tipos aplicables de tecnología biológica del remedio incluyen principalmente la tecnología construida del humedal, tecnología de la filtración de la rizósfera, tecnología de la extracción de la planta, planta que cura tecnología y tecnología de la evaporación de la planta. Los resultados muestran que casi todo el uranio en agua se puede enriquecer en las raíces de plantas.
El tratamiento microbiano de las aguas residuales radiactivas bajas es un nuevo proceso desarrollado en los años 60. Hay algunos estudios en la eliminación del uranio de las aguas residuales radiactivas en el país y en el extranjero, pero la mayor parte de están en la etapa experimental de la investigación actualmente.
Con el desarrollo de la biotecnología y el estudio posterior del mecanismo de la interacción entre los microorganismos y los metales, la gente realiza gradualmente que el uso de microorganismos de controlar la contaminación radiactiva de las aguas residuales es un método muy prometedor. Usando bacterias microbianas como agente biológico del tratamiento para absorber y para recuperar radionúclidos tales como uranio en la solución acuosa con eficacia alta, bajo costo, menos consumo de energía, y ningunos agentes contaminadores secundarios. Por lo tanto, la reducción de los desechos radioactivos puede ser alcanzada y crear las condiciones favorables para la regeneración o la disposición geológica de núclidos.
7, y el método magnético-molecular
El Electric Power Research Institute Mag-americano (EPRI) ha desarrollado el método de la Topo-señal del mag para reducir la producción de desechos radioactivos tales como estroncio, cesio y cobalto. Este método se basa en una proteína llamada ferritina, modificada usando las moléculas magnéticas para atar selectivamente el agente contaminador, quitado de la solución con un imán, y entonces el metal encuadernado se recupera a través de una capa filtrante magnética de la turbulencia. La ferritina (ferritina) es una proteína multifuncional del multisubunit ubicua en organismos. Esta proteína tiene resistencia del ácido diluido (pH <2>
8, método de curado inerte
Penn State University y Savannah River National Laboratory han desarrollado un nuevo método para procesar ciertos líquidos de calidad inferior de los desechos radioactivos en los cuerpos solidificados para la disposición segura. Este nuevo proceso utiliza la baja temperatura (<90 C="">
9, cero tecnología de la pared de la reacción de la lixiviación del hierro del precio
La pared de la reacción de Perfiltration (barrera reactiva permeable, PRB) es un nuevo método usado in situ para quitar componentes contaminados del agua subterránea contaminada en países desarrollados en Europa y los Estados Unidos. PRB está instalado generalmente en el acuífero subterráneo, perpendicular a la dirección del flujo del agua subterránea. Cuando los pasos contaminados del flujo del agua subterránea a través de la pared de la reacción bajo acción de su propia pendiente hidráulica, los agentes contaminadores tienen reacción física y química con los materiales de la reacción en la pared y se quitan, para alcanzar el propósito del remedio de la contaminación.
Es una técnica de reparación pasiva que requiere mantenimiento manual y tiene raramente un costo muy bajo. Como rama importante de la tecnología de PRB, la tecnología de Fe0- PRB se ha estudiado y se ha desarrollado en muchos países y muchos aspectos del tratamiento de la contaminación del agua subterránea, y ha alcanzado resultados de satisfacción en la investigación del mecanismo de la reacción, la estructura y la instalación de PRB, y la investigación de nuevos materiales activos. Los escolares chinos han comenzado a estudiar la tecnología activa de la pared de la lixiviación representada por el hierro del cero-precio para la restauración (tratamiento) de las aguas residuales radiactivas de los tizones de uranio, y la investigación ha alcanzado algunos resultados.
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