第九章核電站三廢的收集與處理

1、第九章核電站三廢的收集與處理核電廠與一般工廠一樣，會產(chǎn)生一些諸如粉塵、熱量和化學(xué)產(chǎn)物之類的廢物。但在核 電廠的生產(chǎn)過程中，由于存在裂變產(chǎn)物及活化腐蝕產(chǎn)物等，因而還會產(chǎn)生一些帶有放射性 的液體、氣體和固體廢物。為保護(hù)環(huán)境免受污染、防止工作人員和電廠周圍居民受到過量的放射性輻照，核電站 在排出或再利用這些放射性廢物之前，一定要采用必要的工藝對它們進(jìn)行處理，經(jīng)監(jiān)測符 合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后再進(jìn)行排放或回收再利用。為此，大亞灣核電站設(shè)立了一整套排出物的處理和排放系統(tǒng)。這些系統(tǒng)主要有：核島排氣和疏水系統(tǒng)（RPE）；硼回收系統(tǒng)（TEP）；一廢液處理系統(tǒng)（TEU）；廢液排放系統(tǒng)（TER）；廢氣處理系統(tǒng)（TEG）；一一

2、固體廢物處理系統(tǒng)（TES）。9核電站三廢的來源及分類廢液的分類廢液按其不同來源和化學(xué)性質(zhì)，分為可復(fù)用廢液和不可復(fù)用廢液?？蓮?fù)用的廢液是指從一回路排出的未被空氣污染的，含氫和裂變產(chǎn)物的庾應(yīng)堆冷卻 劑。這部分排水由RPE系統(tǒng)收集并送往硼回收系統(tǒng)（TEP）,經(jīng)處理后供一回路重新使用。不可復(fù)用的廢液又分為工藝排水、地面排水和化學(xué)廢液三類。其中，工藝排水是指從 一回路排出的、已暴露在空氣中的、低化學(xué)含量的放射性廢液；地面排水是指來自地面的、 化學(xué)含量不定的低放射性廢液；化學(xué)廢液是指被化學(xué)物質(zhì)污染的，并可能含有放射性的廢 液。這三種廢液都是由RPE系統(tǒng)收集、就地分類，分別送往廢液處理系統(tǒng)（TEU）的工藝

3、排水箱、地面排水箱和化學(xué)廢水貯存箱，經(jīng)處理后通過廢液排放系統(tǒng)（TER）排放。除了上述三種廢液外，還有一種廢液，叫做公用廢液，是指淋浴、洗滌和熱加工車間 使用去污劑去污的廢水。這些廢水通常會有較弱的放射性。公用廢液由聯(lián)系核島、機(jī)修車 間和廠區(qū)實(shí)驗(yàn)室的放射性廢水回收系統(tǒng)（SRE）收集的，經(jīng)監(jiān)測，或直接排放，或被送往 TEU系統(tǒng)的地面排水箱，隨地面排水進(jìn)行處理和排敖。廢氣的分類按照廢氣的化學(xué)性質(zhì)，將廢氣分為兩類：一類是含氫廢氣，另一類是含氧廢氣。含氫廢氣是指那些由穩(wěn)壓器卸壓箱（RCP002BA）、化容系統(tǒng)的容控箱（RCY002BA）、核 島排氣和疏水系統(tǒng)的冷卻劑排水箱（RPE001BA）以及硼回收系

4、統(tǒng)的前置貯存箱和除氣器排出的氣體。這些氣體都含有氫氣和裂變氣體。這些廢氣將被送往廢氣處理系統(tǒng)（TEG）的 含氫廢氣分系統(tǒng)，經(jīng)壓縮貯存和放射性衰變后排往大氣。含氧廢氣是指那些來自反應(yīng)堆廠房通風(fēng)系統(tǒng)和通大氣的各種水貯存箱的排氣。這種廢 氣是被輕度污染的空氣。含氧廢氣將被送往TEG系統(tǒng)的含氧廢氣分系統(tǒng)，經(jīng)過濾后直接排 往大氣。固體廢物的分類固體廢物被分為四類，它們是：各種除鹽器的廢樹脂、煞發(fā)器的濃縮液、過濾器的失 效濾芯和其它固體廢物。其它固體廢物包括被污染的零部件和工具以及在現(xiàn)場使用過的 紙、抹布和塑料制品等。所有固體廢物都將在生物防護(hù)的條件下被送往固體廢物處理系統(tǒng)（TES）,經(jīng)處理后貯 存。排出

5、物的分類如圖9. 1所示?；厥张欧畔虼蟠欧刨A存圖9.1排出物的分類9.2核島排氣和疏水系統(tǒng)（RPE）9. 2. 1系統(tǒng)功能排氣和疏水系統(tǒng)（RPE） 一部分是每個機(jī)組專用，一部分是兩個機(jī)組共用。本系統(tǒng)分類收集在核島產(chǎn)生的全部氣體、液體廢物（有或無放射性）并送往相應(yīng)的處 理系統(tǒng)；在失水事故后，收集在NX和KX的高放射性廢液并泵回RX。9. 2.2系統(tǒng)的收集管網(wǎng)1.可復(fù)用的一回路排水的收集管路可復(fù)用的一回路排水在不同工況下的收集管路是不同的。在穩(wěn)態(tài)工況下，一回路的排水有：穩(wěn)壓器卸壓箱的間斷排水、主泵2號和3號軸 封的引漏、壓力容器一號密封的引漏、化容系統(tǒng)的過剩下泄和所有未被空氣污染的一回路 泄漏水

6、。這部分排水的溫度如果低于60弋，將被直接收集到冷卻劑排水箱RPE001BA中， 高于6(TC的排水則被排入穩(wěn)壓器卸壓箱中，經(jīng)冷卻后再轉(zhuǎn)送到RPE001BA中。RPE001BA 的容積為5m。進(jìn)入RPE001BA的排水用排水泵(RPE001、002PO)送往硼回收系統(tǒng)的前置 貯存箱(TEP001、008BA)。在瞬態(tài)工況下，一回路的排水是指：反應(yīng)堆啟動與停堆過程中的排水，硼濃度改 變過程中的排水，或改變負(fù)荷時引起一回路平均溫度變化的過程中的排水。這部分排水總 量較大，將通過化容系統(tǒng)三通閥RCV030VP直接排入硼回收系統(tǒng)的前置貯存箱?？蓮?fù)用的一回路排水的收集管路如圖9. 2所示。圖9.2可復(fù)用

7、一回路排水的收集管路不可復(fù)用的一回路排水的收集管路工藝排水的收集管路工藝排水的收集管路分布于反應(yīng)堆廠房、燃料廠房和核輔助廠房，管路分布如圖9. 3 所示：一一反應(yīng)堆廠房在標(biāo)高+2. 70m以上設(shè)備的工藝排水靠重力自流到工藝排水匯流管； 來自匯流管下方的工藝排水先被收集到工藝排水箱RPE003BA,再用輸液泵RPE014PO將其 送到工藝排水匯流管。匯流管將反應(yīng)堆廠房的工藝排水送入核輔助廠房工藝排水污水坑RPE002PS。一一核輔助廠房的工藝廢水由兩個網(wǎng)路收集：標(biāo)高+5. 00m網(wǎng)路匯集的工藝排水靠重 力排入TEU系統(tǒng)的工藝排水貯存箱；標(biāo)高+0. 00m網(wǎng)路主要收集RCY、REA、TEU和TEP

8、設(shè) 備的工藝排水，并將它們匯集到核輔助廠房的工藝污水坑(RPE002PS)中。燃料廠房的工藝排水經(jīng)共用泄流管流入工藝排水匯流管，最終排入核輔助廠房的 RPE002PS。RPE002PS中收集到的工藝排水由輸水泵送往TEU系統(tǒng)的工藝排水貯存箱。反應(yīng)堆廠房RKA-PTR昭閥門PTR乘及就濾器礦THJ01、工藝撐1朮 匯溝符遇用污水城 RPE0G2PS和無交換 的反消洗TEU. TEP的除鹽器、 容器.脫氣谿和圖9.3工藝排水收巣管路地面排水的收集管路地面排水的收集管路也分布于反應(yīng)堆廠房、核輔助廠房和燃料廠房，其管路分布如圖 9. 4所示。反應(yīng)堆廠房的地面廢水和化學(xué)廢水均被收集在安全殼的通用污水坑(

9、RPE011PS), 再由輸水泵RPE003或004P0排入核輔助廠房通用污水坑RPEOOlPSo燃料廠房的地面廢水由RPE010PS和RPE014PS等兩個污水坑收集，再由RPE009 或 010P0 排入 RPEOOlPSo核輔助廠房的地面排水被收集到RPE001和005PS中，這兩個污水坑收集的地面 排水由輸水泵送往廢液處理系統(tǒng)的地面排水貯存箱TEU003和004BAoOUSO5PS圖9.4地面排水收集管路分布示意圖化學(xué)廢水的收集管路化學(xué)廢水包括燃料廠房乏燃料屏蔽護(hù)沖洗池的最后排水、連接廠房的污染工具間和熱 實(shí)驗(yàn)室的廢水、核輔助廠房TEU系統(tǒng)酸戚貯存箱及其相關(guān)泵的疏水和排氣以及其它核輔助

10、 系統(tǒng)設(shè)備的去污水。所有這些廢水均被收集在核輔助廠房的化學(xué)廢水污水坑(RPE003PS)中，再由RPE021 或022P0送往TEU系統(tǒng)化學(xué)廢水貯存箱TEU005和006BA。公用廢水的收集公用廢水由放射性廢水回收系統(tǒng)(SRE)收集。該系統(tǒng)為兩機(jī)組共用，回收熱洗衣房、熱更衣室、熱化學(xué)分析室和熱工具間帶放射性 的或可能帶敖射性的廢液。這些廢液經(jīng)貯存和取樣后，被送往TEU系統(tǒng)，或經(jīng)處理后排放, 或通過TER系統(tǒng)直接排放。廢氣的收集含氫廢氣的收集含氫廢氣的來源包括：穩(wěn)壓器卸壓箱(RCP002BA)的廢氣，容積控制箱(RCV002BA) 的排氣和掃氣，硼回收系統(tǒng)前置貯存箱(TEP001和008BA)的

11、排氣，TEP系統(tǒng)脫氣裝置中 的排氣冷凝器(TEP001CS)的排氣。上述所有含氫廢氣均被送往TEG含氫廢氣處理分系統(tǒng)的緩沖箱(TEGOOlBA)o含氧廢氣的收集含氧廢氣的主要來源包括：TEP系統(tǒng)的中間貯存箱(TEPOO2、003和004BA)、除氣器 (TEP001, 002DZ)和蒸發(fā)器(TEP001、OO2EV), TEU系統(tǒng)的工藝排水貯存箱(TEU001和 002BA)和蒸發(fā)器(TEUOO 1EV),TES系統(tǒng)的濃縮液和廢樹脂貯存箱(TESOO 1.002和003BA),TEP、RCV系統(tǒng)的過濾器和除鹽器，RCV系統(tǒng)的熱交換器，REN系統(tǒng)的通風(fēng)柜，一回路通風(fēng) 系統(tǒng)的排氣等。這些廢氣被送至

12、含氧廢氣分系統(tǒng)風(fēng)機(jī)TEG001和002ZY的吸口，并經(jīng)DVN排到煙囪。9.3硼回收系統(tǒng)（TEP）9. 3. 1系統(tǒng)的功能TEP系統(tǒng)接受并處理可復(fù)用冷卻劑，得到合格的除鹽除氧水和濃度為4%的硼酸溶液, 供給REA系統(tǒng)；在反應(yīng)堆壽期末時，本系統(tǒng)還用于化容系統(tǒng)下泄流的除硼，以補(bǔ)償堆芯壽 期的燃耗；9.3.2系統(tǒng)流程TEP系統(tǒng)流程方框圖如圖9. 5所示。瑚回收系統(tǒng)由凈化、硼水分離和除硼三部分組成。 凈化部分包括前置暫存、過濾除鹽和除氣三個工段，設(shè)置兩條完全相同的序列各用于一臺 機(jī)組，必要時又可互為備用。硼水分離部分包括三臺中間貯存箱、兩套蒸發(fā)裝置、兩臺蒸 億液監(jiān)測箱和一臺濃縮液監(jiān)測箱，為兩個機(jī)組共用。

13、另外，TEP系統(tǒng)還有一個獨(dú)立的除瑚 段，包括用于1號機(jī)組化容系統(tǒng)下泄流除硼的TEP005DE,用于2號機(jī)組化容系統(tǒng)下泄流 除硼的TEP007DE和用于蒸錨液除硼兼作TEP005DE和TEP007DE備用的TEP006DE.因9. 5 TEP系統(tǒng)流程方框圖下面按第一序列敘述工藝流程。堆冷卻劑排出液收集在有密封和氮?dú)飧采w的前置暫存 箱TEPOOlBAo開啟TEP135VP,用泵TEPOO1PO可以攪拌箱液體，以便取樣和避免懸浮固體 在箱底沉積。開啟TEP131VP,用泵TEPOO1PO可以對箱液體過濾除鹽，實(shí)現(xiàn)凈化再循環(huán)。 正常運(yùn)行時，TEPOO1BA達(dá)到20n?水位使1號除氣裝置自動起動，TEP

14、001PO將箱液體經(jīng)過 濾除鹽后泵入除氣裝置除氣。氫氣和放射性裂變氣體等不凝結(jié)氣體通過RPE管道送往廢氣 處理系統(tǒng)（TEG）含氫廢氣分系統(tǒng)處理TEP001BA水位降到10m時，除氣裝置將自動停運(yùn)。 已除氣的堆冷卻劑用TEP003P0送到中間貯存箱TEP002-004BA中的一臺貯存。中間貯存箱 的液體用TEP007PO進(jìn)行再循環(huán)，攪拌均勻后取樣分析，箱頂與TEG含氧廢氣分系統(tǒng)相連 保持負(fù)壓。蒸發(fā)處理時用TEP005P0將中間貯存箱的液體送往蒸發(fā)裝置，產(chǎn)生的蒸錨液送 往蒸館液監(jiān)測箱TEP005BA或006BA,裝滿一箱后，用 MWdiMtftTft 冷0恢妁潦監(jiān)側(cè)工雯水分工段E1.85X10?B

15、q/m1化學(xué)物含量低過淺玲鹽化學(xué)粉含量高過淺蒸發(fā)9. 4.3系統(tǒng)流程TEU系統(tǒng)流程如圖9. 7所示。工藝疏水、地面疏水和化學(xué)疏水分別暫存在水箱TEU001BA和002BA. 003BA和004BA、 005BA和006BA,其中一臺水箱用于收集廢水，另一臺水箱貯存的廢水經(jīng)混合均勻和取樣 后進(jìn)行處理。三種廢液均可采用過濾處理，排出的廢液直接送往TER系統(tǒng)；也均可采用蒸 發(fā)處理，蕤館液送到監(jiān)測箱TEL1009BA或010BA,濃縮液送TES系統(tǒng)裝桶固化。工藝疏水 還可以采用除鹽循環(huán)處理，然后將已除鹽的廢液送到監(jiān)測箱TEU009BA或TEU010BA。監(jiān)測 箱的廢液取樣分析合格后，用TEU008PO

16、排到TER系統(tǒng)。蒸發(fā)裝置用TEU006PO在加熱器TEL1001RE和蒸發(fā)塔TEU001EV間建立流量為500m7h的強(qiáng)制循環(huán)，循環(huán)液進(jìn)入蒸發(fā)塔后經(jīng)孔板節(jié)流減壓部分汽化。夾帶的液滴重力沉降，蒸汽 上升，并進(jìn)入凈化塔TEU001ZE。在凈化塔蒸汽被回流的冷凝液洗滌，再經(jīng)過金屬篩網(wǎng)過 濾，進(jìn)一步除去夾帶的液滴，然后進(jìn)入冷凝器冷凝。冷凝的蒸館液用TEU007P0抽送、冷 卻器TEU001RF冷卻后進(jìn)入監(jiān)測箱。濃縮液用壓縮空氣輸送到TES系統(tǒng)裝桶固化，TES系 統(tǒng)的廢液亦可用壓縮空氣送回蒸發(fā)裝置濃縮處理。中和站包括40%的NaOH堿罐和TEU010P0以及65%的HNO：做罐和TEU011P0,用于過

17、濾 處理前調(diào)節(jié)廢液pH值為5. 5-9或藝發(fā)前改善廢液品質(zhì)，有利于煞發(fā)濃縮和固化。圖9.7 TEU系統(tǒng)流程簡圖9.5廢液排放系統(tǒng)（TER）9. 5. 1系統(tǒng)功能TER系統(tǒng)用于收集、暫存和監(jiān)測排放來自核島和常規(guī)島的放射性廢液。9. 5.2系統(tǒng)的組成TER系統(tǒng)主要由室外混凝土貯留坑TER003PS、坑的三臺暫存TER001-003BA.排水 泵TER001-003P0,輻射監(jiān)測系統(tǒng)(KRT901-903MA)、積分流量計(jì)TER001-003MD和相應(yīng)的 管道、閥門組成的，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖9.8所示。來自核島和常規(guī)島的待排放的放射性廢液被收集在三臺有效容積為500m的暫存罐 (TER001-003BA)

18、,每臺暫存罐設(shè)置攪拌裝置，以減少固體顆粒在箱底的沉積，并為每次 排放前的放射化學(xué)分析提供取樣。暫存罐處于常壓，每臺暫存雒都配有一臺排水泵 (TER001-003PO),用于混合均勻、排放雄液體及回收泄漏廢液。經(jīng)監(jiān)測符合排放標(biāo)準(zhǔn)的廢液經(jīng)過暫存罐暫存后由排水泵輸送到公用的排放管道，最終 在SEC終端排放溝處稀釋排放。在公用排放管道上配備了一個放射性監(jiān)測系統(tǒng) (KRT-901MA),當(dāng)廢液的放射性劑量達(dá)到4X105Bq/m時它發(fā)出報(bào)警，當(dāng)劑量達(dá)4X10Bq/m 時，它將使排放閥門TER049VE自動關(guān)閉。圖9.8廢液排放系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖9.6廢氣處理系統(tǒng)(TEG)9. 6. 1系統(tǒng)功能TEG系統(tǒng)用于處

19、理兩個機(jī)組產(chǎn)生的放射性含氫廢氣和含氧廢氣。含氫廢氣經(jīng)壓縮貯存，使放射性裂變氣體衰變后，排到核輔助廠房通風(fēng)系統(tǒng)(DVN), 再經(jīng)放射性監(jiān)測、過濾除碘和稀釋后排入大氣。含氧廢氣經(jīng)過濾除碘后由DVN系統(tǒng)排入大氣。9. 6.2系統(tǒng)的組成含氫廢氣處理分系統(tǒng)含氫廢氣由含氫廢氣處理分系統(tǒng)處理，其流程如圖9. 9所示：TEG001BA接收盛裝反應(yīng)堆冷卻劑的容器和脫氣器所排岀的廢氣，其中主要是來自穩(wěn) 壓器卸壓箱、RCV系統(tǒng)容控箱、RPE系統(tǒng)冷卻劑排水箱和TEP系統(tǒng)脫氣器的排氣。在 TEG001BA上游裝有一個測負(fù)儀，連續(xù)測量廢氣中的氧濃度。TEG001BA上游廢氣的凝結(jié)水 由汽水分稱器TEG001CN排出。之后

20、，廢氣進(jìn)入兩臺并列的氣體壓縮機(jī)。經(jīng)冷卻器TEG001RF （或002RF）冷卻和汽水分離器TEG005CN （或006CN）汽水分離后，廢氣被壓縮進(jìn)入衰變 箱（TEG002BA007BA）,凝結(jié)水排到RPE系統(tǒng)。衰變箱的待排放廢氣通過一條共用的排氣 管排氣。排氣管上裝有兩個并列的氣動閥TEG028VY和029VY,將廢氣排入DVN系統(tǒng)的碘 吸附器的上游，經(jīng)除碘和稀釋后排入煙囪。六個衰變箱之間有管道連接，可以利用壓縮機(jī)將任一個衰變箱的廢氣輸送到另一個衰 變箱。另外，含氫廢氣分系統(tǒng)還設(shè)有氮?dú)獯祾吆团欧诺墓艿老到y(tǒng)。圖9.9 TEG含氫處理分系統(tǒng)流程簡因含氧廢氣分系統(tǒng)含氧廢氣分系統(tǒng)接收的廢氣主要是核島

21、系統(tǒng)盛裝放射性液體的貯水箱等一些容器的 通風(fēng)和排氣。其流程如圖9. 10所示。廢氣排入本系統(tǒng)后，由TEG057VA閘板上的平衡錘調(diào) 節(jié)空氣進(jìn)入量，以維持系統(tǒng)中的負(fù)壓為0.004lPa.g。加熱器TEG001RS （或002RS）將回 路的廢氣加熱，使相對濕度小于40虬以保證碘去除率。最后再進(jìn)入活性炭碘吸附器 TEG001PI （或002PI）,由風(fēng)機(jī)TEG001ZV （或002ZV）送入DVN系統(tǒng),排入煙囪。7 一圖9. 10 TEG含氛處理分系統(tǒng)流程簡圖9.7固體廢物處理系統(tǒng)（TES）9. 7. 1系統(tǒng)功能TES系統(tǒng)收集兩臺機(jī)組產(chǎn)生的放射性固體廢物，對其暫時貯存進(jìn)行可能的放射性衰 變，壓實(shí)可壓縮的固體廢物，以及將放射性固體廢物固化在混凝土桶或壓實(shí)在金屬桶。9. 7.2系統(tǒng)的組成TES系統(tǒng)是本電廠兩個機(jī)組共用的，其設(shè)備分別布置在核輔助廠房（7AB）和廢物輔 助廠房（QS）。系統(tǒng)由廢樹脂處理站、濃縮液處理站、廢過濾器濾芯支承架裝卸系統(tǒng)、裝 桶站、混合物配料站、最終封裝站和壓縮站組成。TES系統(tǒng)流程如圖9. 11所示。1.濃縮液的收集和處理濃縮液收集在容積為5n?的濃縮液暫存箱TES001BA,箱有兩個恒溫加熱器加熱，以防 止硼結(jié)晶。箱還備有一個攪拌器TES001AG用來定期攪拌混合