Ядерная энергетика

Штаб-квартира New Logic Research находится в пятнадцати минутах езды от Сан-Франциско и пережила разрушения, вызванные землетрясениями и их последующими бедствиями. Эта страница служит справочной информацией о нашем опыте в области ядерной реабилитации и очистки радиоактивных сточных вод.

NLR признает работу, проделанную Роджером Асеем из Centec XXI из Гилроя, штат Калифорния. Асей является всемирно известным экспертом в области снятия с эксплуатации электростанций и работал с NLR в течение последних пятнадцати лет для оценки VSEP для обращения с радиоактивными отходами на ядерных генерирующих объектах.

VSEP в Япония

Исторически VSEP успешно обрабатывал радиоактивную воду и концентрировал отходы. Kashiwazaki-Kariwa является крупнейшей атомной электростанцией в мире и принадлежит TEPCO, материнской компании завода в Фукусиме. Испытания, проведенные на электростанции Касивадзаки-Карива в западной Японии, оказались успешными. VSEP очищал радиоактивные кобальтовые сточные воды, производя нетоксичную воду, пригодную для сброса.

NLR также предоставил оборудование для тестирования VSEP для выведенной из эксплуатации ядерной установки Rancho Seco в Калифорнии. Тестирование Rancho Seco оценило удаление радиоактивных частиц из воды с целью получения воды для повторного использования или сброса. Это испытание также было успешным, поскольку VSEP производил чистый фильтрат при уменьшении количества радиоактивных отходов.

Имитационные испытания были также завершены для нескольких других электростанций в восточной части Соединенных Штатов.

Эксплуатация атомной электростанции: основы

Электричество может создаваться паровыми турбинами. Тепло необходимо кипятить воду, чтобы сделать пар. Обычные электростанции сжигают уголь, природный газ или некоторые другие углеводороды для выработки тепла с целью образования пара. В процессе, известном как «ядерное деление», атомы разделяются на более мелкие частицы, и когда это происходит, создается тепло. Атомные электростанции используют тепло от этого процесса для создания пара. Газы сгорания образуются при сжигании углеводородов, но при делении атомов не образуются выбросы. В процессе используются нестабильные атомы с большим количеством запасенной энергии, известные как радиоактивные нуклиды, и когда эти атомы разрушаются, могут образовываться многие формы радиоактивных материалов. Эти отходы должны быть изолированы и в конечном итоге утилизированы.

Уран обогащается, а затем используется для изготовления стержней правильного состава и геометрии, а затем он используется в качестве топливного стержня, где происходит деление. Эти топливные стержни используются в течение примерно шести лет, когда около трех процентов урана было разделено. Затем стержни перемещаются в бассейны с отработанным топливом. Вода используется для охлаждения стержней в течение примерно пяти лет, а когда они достаточно прохладны, они перемещаются на сухое хранение. Вода также используется для охлаждения активной зоны реактора и предотвращения перегрева. Большие насосы используются для циркуляции охлаждающей воды, а градирни используются для испарения тепла из этой воды.

По мере того как три процента урановых стержней делятся, образуются продукты деления, которые являются радиоактивными изотопами различных формы, такие как цезий-137, йод 131, стронций-90, барий-140 и многие другие изотопы. Некоторые из них недолговечны по своей радиоактивности, такие как йод-131, в то время как другие, такие как цезий-137, могут быть опасными в течение длительного времени.

В обычных условиях радиоактивность в охлаждающей воде и другой используемой технической воде незначительна. , Однако вода может стать загрязненной при выводе из эксплуатации, когда использованные резервуары и оборудование моются перед утилизацией. Вода также может стать загрязненной из-за утечек в активной зоне реактора, где вода может контактировать с топливными стержнями, или из-за утечек в зонах удержания вокруг отработавших топливных стержней. При нормальном выводе из эксплуатации обычно есть время для планирования утилизации этой воды. В случае неожиданных утечек, однако, нет времени для такого планирования, и планы действий на случай непредвиденных обстоятельств.

Независимо от того, генерируется ли радиоактивная вода запланированным способом или происходит непредвиденный выброс, мембранная фильтрация может использоваться для эффективно отделить радиоактивные материалы от воды. Самая большая проблема как при утечках, так и при выводе из эксплуатации – это объем. Загрязненное количество использованной охлаждающей воды может быстро истощить емкость хранилища и, следовательно, потребовать сброса или удаления с площадки. К сожалению, объем пространства, доступного для радиоактивного захоронения, обычно ограничен, и необходимо добиться максимального уменьшения объема, чтобы минимизировать затраты и риск для окружающей среды.

Методы очистки сточных вод

Испытания, выполненные с использованием обычных спиральных мембран RO на радиоактивной воде, показали типичное уменьшение объема на 50%. Другие испытания с использованием VSEP RO на концентрированных потоках отходов показали снижение объема на 90-95%. Это увеличение громкости является критическим отличием между двумя технологиями VSEP способен к более значительному уменьшению объема, поскольку имеет более открытый канал подачи и может обрабатывать взвешенные твердые частицы без ограничений. Кроме того, VSEP не ограничивается насыщением растворимости, когда в обычных спиральных RO-модулях может происходить масштабирование.

Другие способы восстановления могут включать осаждение и адсорбцию. Проблема с адсорбционными методами – это прорыв, когда адсорбирующий материал может стать насыщенным и перестать функционировать. Кроме того, процент удаления может быть недостаточно высоким, чтобы обеспечить достаточно очищенной воды. Хотя осаждение эффективно для более крупных частиц, не осаждаются ни малые взвешенные твердые частицы, ни растворимые радиоактивные материалы (такие как йод).

Поскольку снятие с эксплуатации и случайные выбросы редки, при обработке радиоактивных сточных вод была проведена ограниченная работа. Технология VSEP имеет несколько преимуществ при обработке радиоактивной воды:

• Очень большое уменьшение объема
• Небольшая занимаемая площадь
• Удаленный доступ для контроля и эксплуатации
• Дополнительный объем отходов не добавляется, как при использовании адсорбентов.
• Практически полное удаление радиоактивных материалов.
• Отсутствие просачивания после насыщения.
• Используется проверенный промышленный образец на нефтеперерабатывающих и химических заводах
• Варианты селективности с выбором различных мембран

NLR обновит эту ссылку, чтобы проинформировать заинтересованные стороны об истории и возможностях VSEP для обработки радиоактивных сточных вод.

Для получения дополнительной информации о VSEP и его возможностях или для обсуждения конкретного применения, пожалуйста, свяжитесь с нами.

Чтобы узнать больше, выберите ссылку ниже: