放射性废物处理方法探究

放射性废物处理方法探究

胡云霞

中核华纬工程设计研究有限公司 广东深圳 518100

摘要：现阶段，放射性废物处理的有效应用，使得全国放射性废物得到妥善处理、贮存和处置，提升辐射环境管理水平，降低放射性废物对公众和环境安全的风险发挥了重要作用。但废物库经过十多年的运行，无论从硬件还是软件上都与当前的要求存在一定差距，整体水平亟待进一步提升。基于此，本文就放射性废物处理方法进行简要探讨。

关键词：放射性；废物处理；方法；

1　放射性废物分类

放射性废物根据物理状态分为气载废物、液体废物和固体废物3类，根据其放射性活度水平可分为豁免废物、低水平放射性废物、中水平放射性废物和高水平放射性废物，具体分类细则可依据国家标准GB9133－1995《放射性废物的分类》。对放射性废物的系统划分是确定其处理技术或处置方式的前提，也是废物处理信息平台建设的第一步。以放射性固体废物为例，按照其材质可分为干固体废物和湿固体废物，金属废物和非金属废物；根据其压缩性可分为可压缩废物和不可压缩废物；根据其可燃性又可分为可燃废物和不可燃废物。根据固体废物的性质即可选择相应的处理技术，如湿法氧化、熔炼、压缩、焚烧等。同时，环境保护部2017年12月印发的《放射性废物分类》还明确了废物级别与处置方案的对应关系。综上表明，废物类别和处理技术或处置方式具备一对一或一对多的对应关系。

2放射性废物处理

2.1 功能相对单一

目前，根据某省废物库的功能还是放射性废物常规收贮，主要是工业用Ⅳ类、Ⅴ类废旧放射源，尚不具备遇到特殊情况或突发应急事件时对Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类放射源的收贮能力。同时，医疗、科研、农业等各行业对放射性废物处置的需求日益增加，废物库对各种类型放射性废物的综合处置和处理能力存在不足，难以适应放射性废物管理需求。

2.2 贮存能力有限

根据国家核安全局年报，截至2010年12月31日，全国在用放射源95384枚，各省（自治区、直辖市）废物库收贮废旧放射源11390枚；截至2020年12月31日，全国在用放射源149452枚，各省（自治区、直辖市）废物库收贮废旧放射源56561枚。2010—2020年在用放射源和各省（自治区、直辖市）废物库收贮废旧放射源统计的数据表明。随着放射源的应用数量越来越多，各省（自治区、直辖市）废物库废旧放射源的贮存量也随之增长，2020年由于个别省（自治区、直辖市）废旧放射源贮存废物转运至国家集中贮存库，所以废旧放射源贮存数量有所下降]。各省（自治区、直辖市）废物库对放射性废物主要是暂存，并不适合于长期贮存，同时由于库容有限，随着放射性废物收贮需求不断增大，废物库面临着满库的问题，这就对放射性废物收贮工作的持续性提出了挑战。

2.3 智能化程度不高

目前废物运至废物库后，还需要人工近距离进行废物转移，需先将废物转移至贮存桶，同时将贮存桶运送至库内指定区域，在进行放射源贮存吊装时还需要工作人员进入库区进行吊机移动、盖板起吊和放射源贮存桶吊装放置等操作，会对工作人员产生一定辐射，同时也存在一定的作业安全隐患。

3 放射性废物处理方法

3.1 放射性废物处理梳理

放射性废物的来源和特性判定适宜的处理技术是信息平台建设的主要目标之一，其主要筛选依据有：废物的物理形态、放射性水平、处置要求等条件。如依据废物物理形态的不同可分为放射性废气处理技术、放射性废液处理技术和放射性固废处理技术。

3.2 放射性废气处理技术

放射性废气的来源和特性与核反应堆的堆型和运行情况有关。以压水堆为例，其排气系统中主要有两类废气，一类是氮气为载体的含氢中放射性废气，它主要来源于容积控制箱、脱气塔等；另一类是以空气为载体的含氧低放放射性废气，它主要来源于系统的吹洗、工艺设备的呼排气、各建筑物通风等。不同特性的废气对应不同的处理工艺。目前，国内外对放射性废气的处理技术主要有压缩罐贮存衰变技术与活性炭滞留衰变技术等，其以数据形式存储在信息平台中可如下图１所示，此外还可根据需要展示相关工艺参数，如活性炭类型、吹扫气流速、温度、湿度、压力和惰性气体浓度等。

图 １　 放射性废物处理技术数据库示意图

3.3　放射性废液处理技术

放射性废液处理是放射性废物处理的重点，废液来源复杂，处理方法也多种多样。当前国内外放射性废液的主要处理方法以及热点研究方法包括：蒸发浓缩法、化学沉淀法、离子交换法、吸附法、膜分离技术以及尚在小试阶段的其他方法等。一般针对同一工况下的放射性废液主要采用组合工艺，如核电厂的废液来源主要包括一回路排水、反应堆运行和检修排水、二回路冷却剂泄露水、清洗废液、离子交换装置的再生废液、专用洗涤水和淋浴水、泄漏水等，处理其放射性废液即可采用如“蒸发浓缩法＋离子交换”，“离子交换＋化学沉淀法”等组合工艺。标明废液处理技术的各种适用特征对于信息调取和组合至关重要，一般技术特征包括：工艺成熟度、去污因子、二次污染量、适用放射性水平、厂房适用性等等。

3.4 放射性固废处理技术

核电厂放射性废物90％以上是固体废物，针对放射性固体废物管理的信息化建设也是目前研究的热点。一般核电站放射性固体废物可分为３类：工艺废物、技术废物和其他废物。工艺废物主要有蒸残液、废树脂、过滤器滤芯等；技术废物是指核电站运行及维修活动中产生的废物，如个人防护用品、报废的工具零部件等；其他废物包括核电系统或设备产生的有机废物，如废润滑油、油脂等，或控制棒、乏燃料等。常见的废物处理或整备方法有：水泥固化、湿法氧化、可燃固体废物焚烧、废金属熔炼等，目前完善的固体废物的处理工艺流程简图如图２所示。其可作为信息平台建设的一部分。

图 ２　 放射性固体废物综合处理与流程示意图

3.5 放射性流出物环境标准

除固体废物的处置具有专门的安置设施之外，气态和液态流出物在处理后需有计划的排放到环境中。为保障公众健康和保护环境，其流出物的放射性水平和其他污染物指标需满足一定标准要求。详细分析各类环境标准和法律法规，建立完善的废物指标检测和放射性监测体系是信息平台建设的重要组成部分，也是选择放射性废物处理技术的判定依据。

结束语

综上所述，放射性废物处理控制，有助于实现企业放射性废物处理及管理工作的数据化、可视化、智能化，有利于提升废物处理水平和管理能效。其建设重点在于解决好技术特征和废物处理信息的关联性，以及数据的标准化和结构化，其建设难点在于数据采集和在线监测技术。信息平台建设涉及各类专业和系统，是一个需要长期完善的过程。如何进行信息平台的顶层设计，立足于现有资源逐步开展智能化信息化的平台建设，是任何一个现代企业需要思考的问题。

参考文献：

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