放射性廢油處理技術研究

方祥洪，楊 彬，馬若霞

(中電投遠達環保工程有限公司重慶科技分公司，重慶 401122)

放射性廢油處理技術研究

方祥洪，楊 彬，馬若霞

(中電投遠達環保工程有限公司重慶科技分公司，重慶 401122)

隨著核工業的發展，核設施的運行、維護、退役等過程會產生一定量的放射性廢油。放射性廢油通常包含后處理廠產生的TBP/煤油、以及核電站和其他核設施單位產生的廢機油、廢潤滑油、廢真空泵油等。通過對國外放射性廢油的處理技術進行研究，可為我國核工業現存放射性廢油的處理提供借鑒和參考。

放射性廢油；處理；技術

隨著以核電為代表的核能的開發和核技術利用，產生了大量的放射性廢物，放射性廢物中一部分是放射性廢油，放射性廢油中含有3H、235U、239Pu、137Cs、90Sr、60Co等放射性核素。放射性廢油由于其本身的易燃易爆及毒性等物理化學性質，我國現尚無一種安全有效的處理工藝，均暫存于核設施中等待處理。國外有一些能夠處理放射性廢油的工藝技術，可供參考。通過對放射性廢油的處理技術進行研究，可為我國核工業現存放射性廢油的處理提供借鑒和參考。

1 焚燒法

放射性廢油的焚燒法處理是將放射性廢油加入專有的放射性廢物焚燒爐進行點火并焚燒處理，產生的煙氣進行凈化處理并達標排放，焚燒產生的焚燒灰將進行固化處理。焚燒法處理放射性廢油的減容倍數大于100，且能夠將放射性廢油徹底無機化，消除其易燃易爆的危險特性，焚燒灰中的易裂變鈾、钚等核素可得到回收和利用。焚燒法處理放射性廢油的二次廢物量很小。

雖然放射性廢油的焚燒處理是一種減容和安定化都非常優異的處理技術，但焚燒產生的煙氣處理難度較大，煙氣的腐蝕、堵塞等問題對設備材質要求較高。若焚燒含有易裂變放射性核素的廢油，必須考慮臨界等核安全問題。整個焚燒系統的氣密性和輻射防護屏蔽要求較高，對設備加工制造要求較高。放射性廢油焚燒處理流程示意圖見圖1所示。

由于放射性廢油的單個核設施產量不大，單獨新建一套焚燒處理裝置必須對其進行代價利益分析。集中建立放射性廢物焚燒處理中心則必須考慮放射性廢油的運輸問題。由于放射性廢油的焚燒處理現存的問題，現有的放射性廢油大多作為放射性廢物焚燒處理時點火用油[1-2]。

圖1 放射性廢油焚燒處理流程示意圖

2 濕法氧化處理

濕法氧化是類似于焚燒處理方法，是將有機的放射性廢油分解成二氧化碳和水的技術。有機廢油與過氧化氫在催化劑存在下于100℃下進行化學反應，反應后留下含有放射性的無機廢物殘液。該方法的主要優點是低溫和含水無機廢物容易處理。濕法氧化處理放射性廢油流程示意圖見圖2所示。

放射性廢油的濕法氧化處理技術，也能將廢油徹底氧化為無機殘液，改變了放射性廢油的危險特性，但濕法氧化處理方法的工藝線路較長，系統設備較為復雜，需要新建一套處理裝置，放射性無機殘渣需要水泥固化等方式進行處理。因此，濕法氧化法的使用也得到了一定的限制。

圖2 濕法氧化處理放射性廢油流程示意圖

3 吸收法

放射性廢油的吸收法處理是利用高分子吸收劑產品將放射性廢油吸收固定于吸收劑分子內部，從而形成吸收固化體。再通過對吸收固化體進行處理，達到對廢油的最終處理和處置。廢油吸收劑一般為有機高分子聚合物，并用其他無機或者有機添加劑進行改性處理。在處理放射性廢油時，其作為化學粘接劑以提高的吸收固化體的性能。高分子廢油吸收劑能夠吸收各種含有放射性的廢油、有機物。吸收法處理放射性廢油流程示意圖見圖3所示。

圖3 吸收法處理放射性廢油流程示意圖

吸收法處理放射性廢油，優點是放射性廢油可以固定于吸收劑中，形成穩定的吸收固化體。穩定的吸收固化體可以方便運輸和進一步的處理和處置。但吸收法處理技術的缺點是加入的吸收劑使放射性廢油有一定的增容[3-5]。

4 水泥固化

水泥固化是一種放射性廢物固化的常用處理方法，也是放射性廢物無害化、穩定化處理的一種方法。水泥直接固化放射性廢油，只有約12%的油可以直接摻入水泥中。在美國，放射性的廢汽輪機油，放射性泵油和TBP /煤油等均已經采用直接水泥固化的方式進行處理過。

放射性廢油直接油固化的200 L廢物桶典型配方為：

165 kg波特蘭水泥，17 kg石灰，72 L放射性廢油，62 L乳化劑，14 L水，7 L硅酸鹽促凝劑。

放射廢油的直接水泥固化增容量是原體積的1.5～2.0倍，且容易造成廢油的浸出。優點是可以共用核設施的水泥固化線[6-7]。

5 結論

放射性廢油由于其自身的物理化學性質難于處理和處置。因此，我國現存的大量放射性廢油均暫存于核設施中尚未得到有效的處理。通過研究國外放射性廢油的處理技術，為我國的放射性廢油的處理提供參考。但每種放射性廢油的處理技術均有自身的優缺點和使用限制，需要根據具體的核設施的具體技術情況進行分析，擇優選擇放射性廢油的處理技術。

[1] 羅上庚. 放射性廢物的焚燒處理[J]. 核技術, 1990(1): 1-8.

[2] 王培義,周連泉,馬明燮,等.放射性廢油焚燒處理的可行性研究[J].輻射防護,2001(4): 246-249.

[3] 方祥洪,楊 彬,馬若霞,等. 放射性廢油吸收法處理技術研究[J]. 廣州化工, 2014(24): 19-21.

[4] Area D F. Nochar Petrobond.Absorbent polymer tritiated oil solidification nochar petrobond absorbent polymer tritiated oil solidification[R].U.S. Department of Energy Office of Environmental Management Office of Science and Technology,2001:1-20.

[5] 成 瓊,劉學軍,苑國琪. 含氚泵油處理技術研究[J].原子能科學技術,2010,44(9): 1-5.

[6] Clark D E,Colombo P. Solidification of oils and organic liquids[Z].National low-level waste program United States Department of Energy,1982:1-31.

[7] Atomic I,Agency E.Treatment and conditioning of radioactive organic liquids[R].International Atomic Energy Agency,1992:5-30.

(本文文獻格式：方祥洪，楊 彬，馬若霞.放射性廢油處理技術研究[J].山東化工,2017,46(7):203-204.)

Study on the Treatment Technology of Radioactive Waste Oil

FangXianghong,YangBin,MaRuoxia

(CPI Yuanda Environmental Protection Engineering Co., Ltd. Chongqing Science and Technology Branch, Chongqing 401122,China)

With the development of the nuclear industry, the process of operation, maintenance and decommissioning of nuclear facilities will produce a certain amount of radioactive waste oil. Radioactive waste oil typically contains TBP / kerosene from reprocessed plants, as well as spent engine oils, waste lubricants, and waste vacuum pump oils from nuclear power plants and other nuclear facilities. The research on the treatment technology of foreign radioactive waste oil can provide reference for the radioactive waste oil treatment in China nuclear industry.

radioactive waste oil; treatment; technology

2017-02-28

放射性廢油吸收法處理技術研究(2016-005-YD-KJ-X)

方祥洪(1984—)，男，成都理工大學在讀博士研究生，高級工程師，主要從事放射性廢物處理、處置工藝技術研究。

X591

A

1008-021X(2017)07-0203-02