Анализ современных методов переработки кубовых остатков атомных электрических станций
Аннотация
На сегодняшний день на российских атомных электростанциях (АЭС) накоплено более 600000 м3 жидких радиоактивных отходов. Помимо радиоактивных компонентов в них содержится большое количество минеральных солей, органических веществ, нефтепродуктов и взвесей. Проблема переполнения хранилищ жидких отходов на некоторых станциях критична и требует незамедлительного решения.
Представлены современные методы переработки кубовых остатков и существующие предпосылки модернизации установок ионоселективной очистки, основанные на результатах научно-исследовательских работ, выполненных различными коллективами. Проведен технологический анализ способов упаривания и ионоселективной очистки кубовых остатков с выявленными недоработками отдельных стадий технологий.
Дезактивация вторичных продуктов переработки жидких радиоактивных отходов подразумевает дальнейшее выделение ценных компонентов для повторного использования. Она необходима, поскольку отходами являются высокосолевые растворы с удельной активностью 106…107 Бк/л, загрязненные продуктами деления, радионуклидами коррозионного происхождения и различными веществами, используемыми для дезактивации оборудования и поддержания водно-химического режима. Предложены электродиализный метод для разделения многокомпонентного раствора дезактивированного кубового остатка АЭС и использование полученных продуктов на станции. Частичное извлечение ценных компонентов из дезактивированных кубовых остатков не только уменьшает количество отходов, но и сокращает расходы на исходные реагенты, возвращая выделенные вещества в рабочий контур.
В целях реализации разработанной технологии покомпонентного разделения исходного раствора изготовлена лабораторная электродиализная установка. Специфика реализации проекта заключалась в том, что при работе с солями борной кислоты необходимо учитывать опасность (при определенных значениях рН) выпадения их в осадок. Установлено, что для минимизации ухода борных компонентов следует проводить процесс при низких значениях рН, т.е. подкислять раствор полученной в процессе азотной кислотой. Результаты исследований могут быть использованы для модернизации установок цементирования.
Литература
2. НП-093—14. Критерии приемлемости радиоактивных отходов для захоронения.
3. Решение НТС № 10 ГК «Росатом» «Экология и радиационная безопасность» по теме» «Технологические аспекты обеспечения радиационной и экологической безопасности». П. 3 «Обоснование безопасности захоронения солевого плава, образующегося при переработке ЖРО АЭС с РУ ВВЭР-1000».
4. Лагунова Ю.О. Использование озона и перекиси водорода для окислительного разложения органических комплексонов в процессе очистки жидких радиоактивных отходов: автореф. дис. … канд. хим. наук. М.: Институт физ. химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН, 2012.
5. СП 2.6.1.2612—10. Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99/2010).
6. Свитцов А.А., Демкин В.И., Салтыков Б.В. Электромембранный метод утилизации солевых концентратов // Материалы X Междунар. водно-химического форума. М.: НИУ «МЭИ», 2017. С. 42—48.
7. Пилат Б.В. Основы электродиализа. М.: Аввалон, 2004.
8. Нестеров Д.В. Синтез новых бор-хелатообразующих лигандов — производных 3-аминопропандиола-1,2: дис. … канд. хим. наук. Екатеринбург: Изд-во Уральского гос. лесотехнического ун-та, 2018.
---
Для цитирования: Свитцов А.А., Ильина С.И., Иванов С.В., Салтыков Б.В. Анализ современных методов переработки кубовых остатков атомных электрических станций // Вестник МЭИ. 2021. № 1. С. 39—43.
#
1. Postanovlenie Pravitel'stva RF № 1069 ot 19.10.2012 «O Kriteriyakh Otneseniya Tverdykh, Zhidkikh i Gazoobraznykh Otkhodov k Radioaktivnym Otkhodam, Kriteriyam Otneseniya Radioaktivnykh Otkhodov k Osobym Radioaktivnym Otkhodam i k Udalyaemym Radioaktivnym Otkhodam i Kriteriyakh Klassifikatsii Udalyaemykh Radioaktivnykh Otkhodov».(in Russian).
2. NP-093—14. Kriterii Priemlemosti Radioaktivnykh Otkhodov dlya Zakhoroneniya. (in Russian).
3. Reshenie NTS № 10 GK «Rosatom» «Ekologiya i Radiatsionnaya Bezopasnost'» po Teme» «Tekhnologicheskie Aspekty Obespecheniya Radiatsionnoy i Ekologicheskoy Bezopasnosti». P. 3 «Obosnovanie Bezopasnosti Zakhoroneniya Solevogo Plava, Obrazuyushchegosya pri Pererabotke ZhRO AES s RU VVER-1000».(in Russian).
4. Lagunova Yu.O. Ispol'zovanie Ozona i Perekisi Vodoroda dlya Okislitel'nogo Razlozheniya Organicheskikh Kompleksonov v Protsesse Ochistki Zhidkikh Radioaktivnykh Otkhodov: Avtoref. Dis. … Kand. Khim. Nauk. M.: Institut Fiz. Khimii i Elektrokhimii im. A.N. Frumkina RAN, 2012. (in Russian).
5. SP 2.6.1.2612—10. Osnovnye Sanitarnye Pravila Obespecheniya Radiatsionnoy Bezopasnosti (OSPORB-99/2010). (in Russian).
6. Svittsov A.A., Demkin V.I., Saltykov B.V. Elektromembrannyy Metod Utilizatsii Solevykh Kontsentratov. Materialy X Mezhdunar. Vodno-khimicheskogo Foruma. M.: NIU «MEI», 2017:42—48. (in Russian).
7. Pilat B.V. Osnovy Elektrodializa. M.: Avvalon, 2004. (in Russian).
8. Nesterov D.V. Sintez Novykh Bor-khelatoobrazuyushchikh Ligandov — Proizvodnykh 3-Aminopropandiola-1,2: Dis. … Kand. Khim. Nauk. Ekaterinburg: Izd-vo Ural'skogo Gos. Lesotekhnicheskogo Un-ta, 2018. (in Russian).
---
For citation: Svitzov A.A., Ilyina S.I., Ivanov S.V., Saltykov B.V. An Analysis of Modern Methods for Processing Vat Residues at NPPs. Bulletin of MPEI. 2021;1:39—43. (in Russian).
