阅读说明：本技术 地下核电站移动式废液处理系统 (Underground nuclear power station movable type liquid waste treatment system ) 是由 钮新强 刘爽 赵鑫 喻飞 叶任时 甘乐 段斐 余勇 荣雪宁 邓超 于 2019-09-06 设计创作，主要内容包括：本发明涉及地下核电站技术领域,公开了一种地下核电站移动式废液处理系统,包括处理洞室,处理洞室内设有废液收集贮存罐、多层废液处理装置贮存库、移动式废液处理装置和导轨传输系统,导轨传输系统一端上方设有与废液收集贮存罐连通的废液排放管,移动式废液处理装置通过导轨传输系统在废液排放管下方与多层废液处理装置贮存库之间流转,还设有接收移动式废液处理装置排放的多级废液处理罐,多级废液处理罐下方设有贮存排放箱。本发明地下核电站移动式废液处理系统,在发生严重事故时可通过重力势能差非能动地循环处理放射性浓度高的废液,可快速运输并处理放射性废液,保障地下核电站的放射性安全。(The present invention relates to underground nuclear power station technical fields, disclose a kind of underground nuclear power station movable type liquid waste treatment system, including handling cavern, it handles and is equipped with waste collection hold-up tank in cavern, multilayer liquid waste treating apparatus depots, mobile liquid waste treating apparatus and guideway transit system, the discharging of waste liquid pipe being connected to waste collection hold-up tank is equipped with above guideway transit system one end, mobile liquid waste treating apparatus is circulated between multilayer liquid waste treating apparatus depots below discharging of waste liquid pipe by guideway transit system, it is additionally provided with the multistage waste liquid treatment tank for receiving mobile liquid waste treating apparatus discharge, storage discharge case is equipped with below multistage waste liquid treatment tank.Underground nuclear power station movable type liquid waste treatment system of the present invention, waste liquid that can be high by the poor passive ground circular treatment radioactive concentration of gravitional force when major accident occurs fast transportation and can handle radioactive liquid waste, ensure the radiological safety of underground nuclear power station.)

地下核电站移动式废液处理系统

技术领域

本发明涉及地下核电站技术领域，具体涉及一种地下核电站移动式废液处理系统。

背景技术

核电站放射性废液的主要来源有化学废液、工艺废液、地面排水、洗涤废水、去污废液和其他废液。目前我国核电站针对核电站正常运行及预期事故中产生的放射性废液，设置了采用不同处置工艺的废液处理系统。但严重事故下，核电站反应堆厂房的各功能系统产生的废液总量约为3300～5700m³，应急补水流量约为20m³/h，废液产生量巨大，核电站内部无处储存、无法处理。

例如在福岛事故中产生的废液中主要含有的放射性核素有¹³¹I、¹³⁷Cs、¹³⁴Cs，这三种放射性核素的浓度较高，已经达到中放废液的水平，影响到工作人员的辐射安全，而目前核电站常规的废液处理系统对此三种核素的处理水平有限，无法达到排放标准。

因此，结合地下核电站的特点，设置非能动、移动便捷的移动式废液处理系统，快速高效地处理地下核电站严重事故下产生的大量中放及高放废液是十分必要的。

发明内容

本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种地下核电站移动式废液处理系统，在发生严重事故时可通过重力势能差非能动地循环处理放射性浓度高的废液，并有针对性、高效地处理铯、碘核素，装置体积小、可移动，可快速运输并处理放射性废液，处理效率高，保障地下核电站的放射性安全。

为实现上述目的，本发明所设计的地下核电站移动式废液处理系统，包括处理洞室，所述处理洞室内设有废液收集贮存罐、多层废液处理装置贮存库和若干个移动式废液处理装置，所述废液收集贮存罐顶部通过排水管道与反应堆洞室底部连通，接收来自所述反应堆洞室内过量的放射性废液，所述废液收集贮存罐与所述多层废液处理装置贮存库之间设有导轨传输系统，所述导轨传输系统靠近所述废液收集贮存罐一端上方设有与所述废液收集贮存罐连通的废液排放管，所述移动式废液处理装置通过所述导轨传输系统在所述废液排放管下方与所述多层废液处理装置贮存库之间流转，所述多层废液处理装置贮存库旁还设有接收所述移动式废液处理装置排放的多级废液处理罐，所述多级废液处理罐下方设有接收所述多级废液处理罐排放的贮存排放箱。

优选地，所述移动式废液处理装置包括预处理箱、铯吸附箱、碘处理箱、监测桶和接收所述废液排放管排放的异形接收口，所述异形接收口通过流动管道与所述预处理箱的入口连通，所述铯吸附箱及碘处理箱的入口均通过所述流动管道与所述预处理箱的出口连通，所述铯吸附箱及所述碘处理箱的出口均通过所述流动管道与所述监测桶的入口连通，所述监测桶的二次处理出口分别与所述铯吸附箱及碘处理箱的入口连通，所述监测桶还设有处理后排放管，所述铯吸附箱和碘处理箱均采用模块化并行设计，所述流动管道将流入的放射性废液运往所述预处理箱处理后，再分别运往并列运转的所述铯吸附箱和碘处理箱，再将处理后的废液运往所述监测桶检测放射性废液活度，若合格，则经所述监测桶的处理后排放管排出至多级废液处理罐，若铯或碘某一核素放射性活度不达标，则将废液运转至相应处理箱继续处理，直至两种核素全部处理达标后经由处理后排放管排出至多级废液处理罐。

优选地，所述预处理箱内设有若干个对放射性废液进行初步处理的预处理装置，如油水分离、过滤等措施，所述铯吸附箱内设有若干个对铯进行专项处理的铯吸附装置，所述碘处理箱内设有若干个对碘进行专项处理的碘处理装置，所述监测桶内内还设有铯核素放射性检测装置和碘核素放射性检测装置。

优选地，所述移动式废液处理装置、预处理箱、铯吸附箱、碘处理箱和监测桶的外层均设有冷却层，用于冷却装置内部放射性核素产生的衰变热。

优选地，所述废液排放管与所述废液收集贮存罐连通的位置位于所述废液收集贮存罐中部偏上位置，当水位超过预设标准线时，将预定量的放射性废液通过所述废液排放管排放，所述异形接收口入口宽、出口窄，便于接收放射性废液。

优选地，所述导轨传输系统包括位于所述废液排放管下方的重力升降平台、与所述多层废液处理装置贮存库最上层连通的第一滑道及与所述多层废液处理装置贮存库最下层连通的第二滑道，所述重力升降平台在停放重量小于预设值时，停在与所述第一滑道连通的位置，且该位置的标高低于所述多层废液处理装置贮存库最上层的标高，所述重力升降平台在停放重量大于预设值时，下降至与所述第二滑道连通的位置，且该位置的标高高于所述多层废液处理装置贮存库最下层的标高。

优选地，所述重力升降平台上靠近所述第一滑道和第二滑道的位置设有限位带，所述限位带为三棱柱凸起，当所述重力升降平台与所述第一滑道连通时，所述限位带与具有向上坡度的第一滑道贴合，当所述重力升降平台与所述第二滑道连通时，所述重力升降平台上的停放重量大于预设值，所述限位带被压缩至与所述重力升降平台及所述第二滑道贴合。

优选地，所述多层废液处理装置贮存库包括若干个贮存层及将所述移动式废液处理装置在各贮存层之间运输的升降装置。

优选地，还包括控制所述升降装置按照预设时间间隔自动运行的电气控制装置。

优选地，所述多级废液处理罐由上至下包括若干级处理单元，最上一级处理单元接收来自所述移动废液处理装置的排放，其它处理单元接收上一级处理单元的排放并将处理后的废液重力排放至下一级处理单元，最下一级处理单元将处理合格的废液排放至所述贮存排放箱。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、利用地下核电站地理优势，制造高度差，实现了移动式废液处理装置从多层废液处理装置贮存库最上层运输到最下层的非能动循环；

2、导轨传输系统的重力升降平台、限位带均为重力控制，通过移动式废液处理装置装满放射性废液前后的重力差控制重力升降平台的起落、限位带的开关，进而控制该移动式废液处理装置的位置；

3、移动式废液处理装置的流转均通过机械传动装置自动进行，避免了人工操作带来的风险，使废液处理有组织的进行。

附图说明

图1为本发明地下核电站移动式废液处理系统的结构示意图；

图2为图1中移动式废液处理装置的结构示意图；

图3为图2中预处理箱的结构示意图；

图4为图2中铯吸附箱的结构示意图；

图5为图2中碘处理箱的结构示意图；

图6为图1中多层废液处理装置贮存库的结构示意图。

图中各部件标号如下：

处理洞室1、废液收集贮存罐2、多层废液处理装置贮存库3、贮存层31、升降装置32、电气控制装置33、移动式废液处理装置4、预处理箱41、预处理装置411、铯吸附箱42、铯吸附装置421、碘处理箱43、碘处理装置431、监测桶44、异形接收口45、流动管道46、冷却层47、排水管道5、反应堆洞室6、导轨传输系统7、重力升降平台71、第一滑道72、第二滑道73、限位带74、废液排放管8、多级废液处理罐9、处理单元91、贮存排放箱10。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，本发明地下核电站移动式废液处理系统，包括处理洞室1，处理洞室1内设有废液收集贮存罐2、多层废液处理装置贮存库3和若干个移动式废液处理装置4，废液收集贮存罐2顶部通过排水管道5与反应堆洞室6底部连通，废液收集贮存罐2与多层废液处理装置贮存库3之间设有导轨传输系统7，导轨传输系统7靠近废液收集贮存罐2一端上方设有与废液收集贮存罐2连通的废液排放管8，废液排放管8与废液收集贮存罐2连通的位置位于废液收集贮存罐2中部偏上位置，移动式废液处理装置4通过导轨传输系统7在废液排放管8下方与多层废液处理装置贮存库3之间流转，多层废液处理装置贮存库3旁还设有接收移动式废液处理装置4排放的多级废液处理罐9，多级废液处理罐9下方设有接收多级废液处理罐9排放的贮存排放箱10。

如图2所示，移动式废液处理装置4包括预处理箱41、铯吸附箱42、碘处理箱43、监测桶44和接收废液排放管8排放的异形接收口45，异形接收口45入口宽、出口窄，预处理箱41内设有若干个对放射性废液进行初步处理的预处理装置411，结合图3、图4及图5所示，铯吸附箱42内设有若干个对铯进行专项处理的铯吸附装置421，碘处理箱43内设有若干个对碘进行专项处理的碘处理装置431，监测桶44内还设有铯核素放射性检测装置和碘核素放射性检测装置，且移动式废液处理装置4、预处理箱41、铯吸附箱42、碘处理箱43和监测桶44的外层均设有冷却层47，异形接收口45通过流动管道46与预处理箱41的入口连通，铯吸附箱42及碘处理箱43的入口均通过流动管道46与预处理箱41的出口连通，铯吸附箱42及碘处理箱43的出口均通过流动管道46与监测桶44的入口连通，监测桶44的二次处理出口分别与铯吸附箱42及碘处理箱43的入口连通，监测桶44还设有处理后排放管。

另外，如图1所示，导轨传输系统7包括位于废液排放管8下方的重力升降平台71、与多层废液处理装置贮存库3最上层连通的第一滑道72及与多层废液处理装置贮存库3最下层连通的第二滑道73，重力升降平台71在停放重量小于预设值时，停在与第一滑道72连通的位置，且该位置的标高低于多层废液处理装置贮存库3最上层的标高，重力升降平台71在停放重量大于预设值时，下降至与第二滑道73连通的位置，且该位置的标高高于多层废液处理装置贮存库3最下层的标高，其中，重力升降平台71上靠近第一滑道72和第二滑道73的位置设有限位带74，限位带74为三棱柱凸起，当重力升降平台71与第一滑道72连通时，限位带74与具有向上坡度的第一滑道72贴合，当重力升降平台71与第二滑道73连通时，重力升降平台71上的停放重量大于预设值，限位带74被压缩与重力升降平台71及第二滑道73贴合。

本实施例中，如图6所示，多层废液处理装置贮存库3包括四个贮存层31及将移动式废液处理装置4在各贮存层31之间运输的升降装置32，还包括控制升降装置32按照预设时间间隔自动运行的电气控制装置33。

本实施例中，如图1所示，多级废液处理罐9由上至下包括三级处理单元91，最上一级处理单元91接收来自移动废液处理装置4的排放，中间一级处理单元91接收最上一级处理单元91的排放并将处理后的废液重力排放至最下一级处理单元91，最下一级处理单元91将处理合格的废液排放至贮存排放箱10。

本实施例在使用时，当发生事故时，反应堆洞室6中产生放射性废液，放射性废液通过排水管道5进入废液收集贮存罐2，当水位超过预设标准线是，放射性废液即会通过废液排放管8排出，此时重力升降平台71上放置有空的移动式废液处理装置4，放射性废液通过异形接收口45和流动管道46进入移动式废液处理装置4中的预处理箱41，经预处理装置411处理后，放射性废液再经流动管道46进入铯吸附箱42和碘处理箱43，经由其中的铯吸附装置421和碘处理装置431处理后，再排入监测桶44，监测桶44检测放射性废液的活度，若合格，则经监测桶44的处理后排放管排出至多级废液处理罐9，若铯或碘某一核素放射性活度不达标，则将废液转运至铯吸附箱42或碘处理箱42继续处理，直至两种核素全部处理达标后经由处理后排放管排出至多级废液处理罐9。

在移动式废液处理装置4的处理过程中，移动式废液处理装置4的接收放射性废液使重量达到了预设值时，重力升降平台71下降至与第二滑道73连通的位置，此时限位带74也被压缩至与重力升降平台71及第二滑道73贴合，移动式废液处理装置4在重力的作用下沿第二滑道73下滑，直至进入多层废液处理装置贮存库3的最下层贮存层31，在一定时间后，移动式废液处理装置4逐层上升直至升到最上一层贮存层31，便于将处理达标后的废液排出至多级废液处理罐9，此时空的移动式废液处理装置4又沿第一滑道72下滑，之前重力升降平台71上的移动式废液处理装置4沿第二滑道73滑走后，重力升降平台71又重新上升至于第一滑道72连通，因此，空的移动式废液处理装置4又回到重力升降平台71上，在此接收放射性废液。

当多级废液处理罐9接收了两种核素全部处理达标后的废液后，依次通过三级处理单元91对放射性废液中除铯、碘以外的其它常规放射性核素进行处理，处理完成合格后，将废液排放至贮存排放箱10，贮存排放箱存放处理合格的放射性废液，并进行后续的排放。

本发明地下核电站移动式废液处理系统，利用地下核电站地理优势，制造高度差，实现了移动式废液处理装置4从多层废液处理装置贮存库3最上层运输到最下层的非能动循环；且导轨传输系统7的重力升降平台71、限位带74均为重力控制，通过移动式废液处理装置4装满放射性废液前后的重力差控制重力升降平台71的起落、限位带74的开关，进而控制该移动式废液处理装置4的位置；使移动式废液处理装置4的流转均通过机械传动装置自动进行，避免了人工操作带来的风险，使废液处理有组织的进行。