吳學(xué)超

中核核電運行管理有限公司運行二處 浙江 嘉興 314000

1 引言

1.1 核電站產(chǎn)生的廢液介紹

壓水堆核電站在運行期間，不可避免地會產(chǎn)生放射性液體，為了防止對周圍環(huán)境、工作人員和居民造成過量的放射性輻照，必須對這些廢液進(jìn)行收集處理[1]。

這些放射性廢液可以分為可復(fù)用廢液和不可復(fù)用廢液。

可復(fù)用廢水：主要來自一回路系統(tǒng)升溫、冷卻劑擴(kuò)容或改變冷卻劑硼濃度時排出的水，以及穩(wěn)態(tài)運行時下泄的一回路排水。

不可復(fù)用廢水：來自核島、核輔助廠房等系統(tǒng)設(shè)備的疏排水、泄漏水、冷凝水、地面沖洗水、化學(xué)污染的廢水和淋浴、洗滌等公用廢水。

1.2 不可復(fù)用廢液簡介

不可復(fù)用廢液主要由核島疏水排氣系統(tǒng)收集后輸送至廢液收集系統(tǒng)，所有廢液分為三個類型:工藝排水、化學(xué)排水、地面排水。

工藝排水一般是化學(xué)物質(zhì)含量低的放射性廢液；

化學(xué)排水一般是化學(xué)物質(zhì)含量高的放射性廢液；

地面排水一般是化學(xué)成分不定的低放射性廢液（放射性濃度低于排放限值）。

表1 放射性廢物的來源、分類和特點

產(chǎn)生的這些不可復(fù)用廢液，其中工藝廢水輸送到工藝疏水箱9TEU001/002BA，地面排水輸送到9TEU003/004BA，化學(xué)排水輸送到9TEU005/006BA。

2 不可復(fù)用廢液來源

這些不可復(fù)用廢水，若其疏水標(biāo)高大于疏水罐的標(biāo)高，則可以直接依靠重力輸水道相應(yīng)的疏水罐，如果標(biāo)高低于疏水罐，則需要先輸送到相應(yīng)的儲槽和箱子，之后再用泵輸送到相應(yīng)的疏水罐[2]。

圖1 不可復(fù)用廢液收集

2.1 工藝廢水來源（9TEU001/001BA）

工藝廢水被收集到工藝廢水疏水箱中，即9TEU001/002BA。兩個水箱的廢水來源如下：

(1) 通過RPE0055直接送至TEU工藝排水接收槽的廢水，這部分是RPE系統(tǒng)收集的重力自流工藝排水，來自兩個機(jī)組的：

1) 反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)疏水（溫度測量旁路管道、過渡段）

2) PTR系統(tǒng)過濾器，冷卻器，撇沫泵疏水

3) RCV過濾器疏水，RCV021RF排水

4) TEU系統(tǒng)過濾器（除TEU002/012FI）疏水

5) TEP系統(tǒng)過濾器疏水

6) RPE002BA含氧廢氣輸水罐凝結(jié)水

7) 安注罐主排水

8) 反應(yīng)堆換料水池溢流，乏燃料裝載井和燃料轉(zhuǎn)運倉疏水

(2) 兩個機(jī)組放射性相關(guān)系統(tǒng)的樹脂沖洗水和疏水

1) RCV001/002/003DE

2) PTR001DE

3) TEU001/002DE

4) TEP001/002/003/004/005/006/007DE

(3) RPE002PS工藝集水坑收集的水，液位達(dá)到高時，泵送到9TEU001/002BA

1) REN手套箱、液體通風(fēng)柜、氣體通風(fēng)柜的回水

2) RCV系統(tǒng)管道，泵和002RF/003RF

3) PTR001/002/005PO疏水

4) EAS疏水坑（RPE008/012PS）

5) RIS低壓安注疏水坑（RPE009/013PS）

6) REA水箱和過濾器的疏水

7) RPE003BA的廢水。其來源（通過RPE0135收集）有如下途徑：

a) RRA系統(tǒng)管道，設(shè)備（熱交換器，泵等）疏水

b) RIS安注箱末端排水

c) RCV再生熱交換器（RCV001EX）疏水

d) 反應(yīng)堆冷卻劑疏水箱（RPE001BA）檢修

e) RPE泵001PO和002PO疏水；RPE安全閥030VP和004VY疏水

f) 反應(yīng)堆壓力容器液位測量管道排水，反應(yīng)堆冷卻劑泵旋液分離器疏水

g) 主泵軸封低壓泄露流

h) 位于標(biāo)高+2.7m以下的閥桿泄漏

RRA008/009/010/010/013/014/015/023/024/025/114VP

RRA116VP（僅2號機(jī)）

RCV310、050VP；

RIS 001、002、003VP。

PTR 022、140、143、144、145、150VB。

(4) TEP002/003/004/005/006/007BA，這幾個箱子的水質(zhì)如果不符合要求，可以排到TEU001/002BA中處理。

在滿功率運行時，工藝疏水箱平均每天接受2.08m3左右工藝疏水，11天左右切換一次接收罐[3]。這個工藝疏水是來自RPE002PS（總?cè)莘e5.4m3）的疏水，而9RPE002PS的疏水主要來自于1/2RPE003BA（每個疏水箱容積1.45m3），1/2RPE003BA疏水泵大約間隔13h左右疏水一次，疏水到9RPE002PS。RPE003BA內(nèi)疏水泵的啟動時間間隔主要取決于RPE003BA的來水速率，而RPE003BA日常最多的來水是三臺主泵的低壓泄漏流，當(dāng)工藝疏水箱RPE003BA滿溢時，溢流廢水直接進(jìn)入反應(yīng)堆廠房的安全殼疏水坑（RPE011PS）。

綜合TEU001/002BA的廢水來源，日常中，除了RCV/PTR/TEU/TEP系統(tǒng)過濾器更換和沖洗樹脂產(chǎn)生的間斷廢水、相關(guān)系統(tǒng)的隔離疏水外，持續(xù)的水源為主泵的低壓泄漏流和相關(guān)閥桿的微量泄漏流，這些疏水輸送到RPE003BA中。

當(dāng)然，結(jié)合方家山運行的這六個燃料循環(huán)的經(jīng)驗，工藝疏水最大的來源是三臺主泵的低壓泄漏[4]。其他的來源主要是跟機(jī)組的運行狀態(tài)有關(guān)系，可能會由于機(jī)組的存在的不同的缺陷，而形成不同的廢水來源。

2.2 地面廢水來源（9TEU003/004BA）,主要來自于兩個機(jī)組的：

1) APG除鹽床樹脂的反沖洗水

2) 燃料廠房疏水坑1/2RPE010/014PS

3) PTR換料水箱疏水坑1/2RPE006CU

4) RPE010PS疏水：DEG冷卻器、DVK冷卻盤管和APG冷卻器排水

5) RPE014PS廢水來源

a) EAS系統(tǒng)NaOH的泄露

b) JPI干式立管的疏水

c) ETY疏水

6) AC廠房機(jī)械去污廢液和AL廠房（廠區(qū)實驗室）廢液

7) PTR、TEP和REA水箱疏水坑

8) 收集到RPE015PS的疏水

a) ET淋浴間的疏水

b) DVH001/002RF的RRI側(cè)冷凝水

c) ASG系統(tǒng)汽動泵的疏水（僅2號機(jī)）

9) RPE001PS通過重力收集的水

a) 核輔助廠房地面上的任何廢水

b) 控制區(qū)內(nèi)的RRI，DEG和APG的疏水和排氣。如RCV熱交換器、TEP和TEU蒸發(fā)器和除氣塔的設(shè)備冷卻水（RRI）疏水和排氣。

c) DEG冷卻DVN系統(tǒng)產(chǎn)生的冷凝水

d) TEP005/006BA疏水

e) TEU排放過濾器（002FI/012FI）疏水排氣

f) 冷凝水回水箱SVA001BA的溢流水

地面疏水收集在9TEU003/004BA，地面疏水是平時來水最頻繁，最多的。在機(jī)組滿功率運行時，地面疏水箱平均每天接收28m3左右地面疏水，大約10h需切換接收罐一次[5]。經(jīng)過分析研究，地面疏水主要來源是幾個廠房的冷凝水，同時PTR疏水坑1RPE014PS大約每幾個小時會達(dá)到高液位，然后通過泵向9TEU003/004BA疏水。地面疏水坑9RPE001PS間隔很長一段時間也會達(dá)到高液位，然后通過疏水泵向地面疏水箱疏水。

APG樹脂床在日常運行時，也要定期進(jìn)行沖洗保養(yǎng)，產(chǎn)生的廢水就會直接排放到地面疏水箱。

含放射性劑量低的水還包括熱洗衣房中的水，由于每天都有人進(jìn)進(jìn)出出控制區(qū)，會產(chǎn)生大量的臟衣物，這些衣服的清洗，在熱洗衣機(jī)房中，產(chǎn)生的低放射性水，會排放到SRE水箱中，然后排放到TER中。

2.3 化學(xué)廢水來源（9TEU005/006BA）

1) RRI水箱液位計和箱體疏水

2) AC廠房化學(xué)去污廢液

3) 安全殼疏水坑（RPE011PS）

4) REN取樣系統(tǒng)的全部輔助管線（若不回RCV002BA，則可通過此管線來到化學(xué)廢水疏水箱）

5) RPE003PS

a) 乏燃料容器沖洗井排水

b) K516/K556房間的排水

c) REA硼酸泵的疏水

d) TEU系統(tǒng)酸罐、堿罐以及泵的疏水，TEU進(jìn)料管的疏水和排氣。

e) TEG壓縮機(jī)的疏水（RRI側(cè)）

f) RCV熱交換器疏水排氣（RRI側(cè)）

在機(jī)組滿功率運行時，化學(xué)疏水箱平均每兩三個月需要切換一下接收罐。9TEU005/006BA疏水主要來自1/2RPE011PS和9RPE003PS?；瘜W(xué)疏水箱的來水主要是TEU系統(tǒng)的疏水和蒸發(fā)器的掃液等等?；瘜W(xué)疏水箱水滿后，要輸送到9TEU016/017BA，之后再經(jīng)過蒸發(fā)器蒸發(fā)后生成濃縮廢液。

3 廢液收集處理系統(tǒng)運行分析

3.1 地面疏水量大，廢水處理負(fù)擔(dān)重

日常運行中，地面疏水比較多，而地面疏水只有兩個20m3的疏水箱和一個疏水泵，每個疏水箱間隔十多個小時就會達(dá)到高液位需要切換水箱并進(jìn)行處理，三廢處理負(fù)擔(dān)較大。

1) 密切關(guān)注地面疏水箱9TEU003/004BA液位，及時切換并循環(huán)取樣，合格后立即排放至TER系統(tǒng)；

2) 合理安排工作，控制隔離、維修工作引起的疏水量，避免地面疏水箱短時間來水過多，導(dǎo)致無法及時處理；

3) 及時對9TEU016BA/017BA中存水進(jìn)行處理，保證備用功能；

4) 充分利用9TEU016BA/017BA的備用功能，在疏水超出地面疏水箱的處理能力時，及時將廢水傳至9TEU016BA/017BA，避免地面疏水箱溢流或上游水箱/地坑滿水溢出導(dǎo)致廠房污染；

5) 地面疏水箱的進(jìn)/出口閥、小流量閥由于頻繁操作，閥門卡澀、限位不準(zhǔn)等缺陷頻發(fā)，建議一方面通過變更換型提高此類閥門的性能，另一方面應(yīng)增加預(yù)防性維修的頻度；

6) 可以考慮增大地面疏水箱的容積，一方面可以減少運行人員負(fù)擔(dān)，另外也可以避免由于頻繁操作導(dǎo)致的設(shè)備缺陷及性能下降；

7) 可以考慮在現(xiàn)場空閑的位置，再設(shè)置一個地面疏水箱，增加箱子的冗余數(shù)量，這樣就可以較好地解決箱子不夠的問題。

3.2 加強(qiáng)廢水收集和控制，避免廢水交叉污染

1) 日常運行及大修過程中，嚴(yán)格控制廢水的收集和傾倒，避免不同種類廢水的交叉污染，增加處理負(fù)擔(dān)；

2) 廢液收集系統(tǒng)上游閥門和設(shè)備多、管線復(fù)雜，部分閥門嚴(yán)密性下降會導(dǎo)致廢液流向改變，在運行過程中應(yīng)關(guān)注該類閥門的性能和缺陷，考慮增加預(yù)防性維修頻度；

3) 根據(jù)運行經(jīng)驗，已經(jīng)出現(xiàn)過幾次地面疏水箱被污染的情況了，有很多種原因。有大修時，工作負(fù)責(zé)人隨意亂倒臟水，污染地面排水坑的；有由于逆止閥不嚴(yán)，造成返水的；有由于大修維修時，意外造成房間的地面疏水溝槽被污染，由于存在死角，依然放射性偏高的等等。這些問題的存在，會意外地污染地面疏水箱，從而增加了運行和維修人員的工作負(fù)擔(dān)。同時，也極大地增加了人被放射性沾染的風(fēng)險。所以必須要嚴(yán)格按照規(guī)程進(jìn)行操作，同時對大修的工作負(fù)責(zé)人進(jìn)行充分的安全培訓(xùn)教育。

3.3 加強(qiáng)廢液處理管理，避免廢水未受控傳輸和排放

1) 避免疏水箱邊接受、邊排放，這樣可能會導(dǎo)致高放水或化學(xué)水非受控排放，增加后端處理負(fù)擔(dān)；

2) 疏水箱排放前，應(yīng)保證足夠的循環(huán)流量和時間，確保取樣結(jié)果準(zhǔn)確，防止不合格的廢水誤排放至TER，造成大面積的污染，導(dǎo)致TER部分水箱不可用，不僅會降低TER系統(tǒng)在事故后的可用性，并且處理過程很長、負(fù)擔(dān)很重。

4 結(jié)論

本文首先通過對系統(tǒng)流程的分析，歸納了不可復(fù)用廢液的詳細(xì)來源，并結(jié)合實際運行情況，分析得出了正常運行期間的廢液量及來源。通過對系統(tǒng)運行情況及經(jīng)驗反饋的分析，總結(jié)了目前廢液系統(tǒng)主要存在的問題，提出了優(yōu)化建議。