JPS582637B2 - 原子力プラントのイオン交換樹脂再生廃液処理装置 - Google Patents
原子力プラントのイオン交換樹脂再生廃液処理装置Info
- Publication number
- JPS582637B2 JPS582637B2 JP51035926A JP3592676A JPS582637B2 JP S582637 B2 JPS582637 B2 JP S582637B2 JP 51035926 A JP51035926 A JP 51035926A JP 3592676 A JP3592676 A JP 3592676A JP S582637 B2 JPS582637 B2 JP S582637B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exchange resin
- waste liquid
- sulfuric acid
- sodium hydroxide
- chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は原子カプラントのイオン交換樹脂再生廃液処理
装置に係り、特に硫酸および水酸化ナトリウムを再生回
収するための廃液処理装置に関する。
装置に係り、特に硫酸および水酸化ナトリウムを再生回
収するための廃液処理装置に関する。
原子力発電所内で生じる放射性廃液は所外への放出が許
されないので、所内に設けられた廃液処理設備で処理さ
れる。
されないので、所内に設けられた廃液処理設備で処理さ
れる。
従来の廃液処理装置の概要を図１に示す。
ここで処理する廃液には床ドレン、機器ドレン、イオン
交換樹脂再生廃液などがある。
交換樹脂再生廃液などがある。
従来の装置ではこれらすべての廃液を中和槽に集め、硫
酸または水酸化ナトリウムを用いてｐＨを８〜１０に調
整したのぢ、濃縮器で加熱用蒸気により蒸発させて濃縮
し減容している。
酸または水酸化ナトリウムを用いてｐＨを８〜１０に調
整したのぢ、濃縮器で加熱用蒸気により蒸発させて濃縮
し減容している。
濃縮器からの蒸気は復水として再び利用するが、濃厚液
は密封容器に入れ安全に保管する。
は密封容器に入れ安全に保管する。
長年にわたって運転される原子力発電所においては、保
管すべき濃厚液の量が運転年とともに蓄積するので、こ
れの減少に努めることが重要な問題である。
管すべき濃厚液の量が運転年とともに蓄積するので、こ
れの減少に努めることが重要な問題である。
陽イオン交換樹脂を再生した硫酸廃液中には、置換され
た鉄イオンなどの陽イオンの不純物が、また陰イオン交
換樹脂を再生した水酸化ナトリウム再生廃液中には塩素
イオンなどの陰イオンの不純物が含まれている。
た鉄イオンなどの陽イオンの不純物が、また陰イオン交
換樹脂を再生した水酸化ナトリウム再生廃液中には塩素
イオンなどの陰イオンの不純物が含まれている。
両廃液を混合して硫酸ナトリウム溶液として、これをア
ルカリ性にし陽イオン不純物を水酸化物として沈殿濾過
した後、イオン交換膜電解透析法により硫酸および水酸
化ナトリウムを回収しても、回収硫酸中に陰イオン交換
膜を透過した塩素イオンが含まれてしまう。
ルカリ性にし陽イオン不純物を水酸化物として沈殿濾過
した後、イオン交換膜電解透析法により硫酸および水酸
化ナトリウムを回収しても、回収硫酸中に陰イオン交換
膜を透過した塩素イオンが含まれてしまう。
この硫酸をこのまま樹脂再生に再利用すると、原子カプ
ラントの純水中に塩素イオンの混入する原因となる。
ラントの純水中に塩素イオンの混入する原因となる。
塩素イオンは、ステンレス鋼配管の応力腐食割れの主原
因であるとされており、大変好ましくない。
因であるとされており、大変好ましくない。
本発明の目的は、上記の問題を解決し、廃液中の不純物
を残したままで硫酸および水酸化ナトリウムを再生回収
し、イオン交換樹脂再生液として再使用させることによ
って放射性廃棄物量を減少させる装置を提供することを
目的とする。
を残したままで硫酸および水酸化ナトリウムを再生回収
し、イオン交換樹脂再生液として再使用させることによ
って放射性廃棄物量を減少させる装置を提供することを
目的とする。
放射性廃液中の主な溶解成分はイオン交換樹脂再生廃液
からの硫酸イオンおよびナトリウムイオンであるから、
この問題を解決するためにはイオン交換樹脂再生廃液処
理システムを独立させ、硫酸および水酸化ナトリウムを
再利用できる形で回収し、廃棄物の量を減少させればよ
い。
からの硫酸イオンおよびナトリウムイオンであるから、
この問題を解決するためにはイオン交換樹脂再生廃液処
理システムを独立させ、硫酸および水酸化ナトリウムを
再利用できる形で回収し、廃棄物の量を減少させればよ
い。
本発明の特徴は、
（１）原子カプラントから発生する硫酸を含む陽イオン
交換樹脂再生廃液から硫酸を回収するためのものであっ
て、陰イオン交換膜を隔てた第１の陽極室および第１の
陰極室からなり、硫酸イオンが前記第１の陰極室から前
記第１の陽極室へ前記陰イオン交換膜を通して移動する
ことによって前記第１の陽極室側から硫酸を再生回収す
るための第１のイオン交換膜電解透析装置と、（２）前
記再生硫酸を加熱して水蒸気を発生させ、陽イオン交換
樹脂の再生に適当な濃度に濃縮する第］の加熱濃縮器と
、 （３）前記第１の加熱濃縮器で発生した前記水蒸気を復
水させるための第１の復水器と、 （４）前記第１の復水器内の復水を前記第１の陽極室内
の硫酸の希釈水として送るとともにその送水量を調整す
る第１の調整手段と、 （５）原子カプラントから発生する水酸化ナトリウムを
含む陰イオン交換樹脂再生廃液から水酸化ナトリウムを
回収するためのものであって、陽イオン交換膜を隔てた
第２の陽極室および第２の陰極室からなり、ナトリウム
イオンが前記第２の陽極室から前記第２の陰極室へ前記
陽イオン交換膜を通して移動するこさによって前記第２
の陰極室側から水酸化ナトリウムを再生同収するための
第２のイオン交換膜電解透析装置と、（６）前記再生水
酸化ナトリウムを加熱して水蒸気を発生させ、陰イオン
交換樹脂の再生に適当な濃度に濃縮する第２の加熱濃縮
器と、 （７）前記第２の加熱濃縮器で発生した前記水蒸気を復
水させるための第２の復水器と、 （８）前記第２の復水器内の復水を前記第２の陰極室内
の水酸化ナトリウムの希釈水として送るとともにその送
水量を調整する第２の調整手段と、からなる原子カプラ
ントのイオン交換樹脂再生廃液処理装置にある。
交換樹脂再生廃液から硫酸を回収するためのものであっ
て、陰イオン交換膜を隔てた第１の陽極室および第１の
陰極室からなり、硫酸イオンが前記第１の陰極室から前
記第１の陽極室へ前記陰イオン交換膜を通して移動する
ことによって前記第１の陽極室側から硫酸を再生回収す
るための第１のイオン交換膜電解透析装置と、（２）前
記再生硫酸を加熱して水蒸気を発生させ、陽イオン交換
樹脂の再生に適当な濃度に濃縮する第］の加熱濃縮器と
、 （３）前記第１の加熱濃縮器で発生した前記水蒸気を復
水させるための第１の復水器と、 （４）前記第１の復水器内の復水を前記第１の陽極室内
の硫酸の希釈水として送るとともにその送水量を調整す
る第１の調整手段と、 （５）原子カプラントから発生する水酸化ナトリウムを
含む陰イオン交換樹脂再生廃液から水酸化ナトリウムを
回収するためのものであって、陽イオン交換膜を隔てた
第２の陽極室および第２の陰極室からなり、ナトリウム
イオンが前記第２の陽極室から前記第２の陰極室へ前記
陽イオン交換膜を通して移動するこさによって前記第２
の陰極室側から水酸化ナトリウムを再生同収するための
第２のイオン交換膜電解透析装置と、（６）前記再生水
酸化ナトリウムを加熱して水蒸気を発生させ、陰イオン
交換樹脂の再生に適当な濃度に濃縮する第２の加熱濃縮
器と、 （７）前記第２の加熱濃縮器で発生した前記水蒸気を復
水させるための第２の復水器と、 （８）前記第２の復水器内の復水を前記第２の陰極室内
の水酸化ナトリウムの希釈水として送るとともにその送
水量を調整する第２の調整手段と、からなる原子カプラ
ントのイオン交換樹脂再生廃液処理装置にある。
安するに、樹脂により交換されてきた不純物を完全に分
離するため、陽イオン交換樹脂および陰イオン交換樹脂
再生廃液は互に独立に、イオン交換膜電解透析装畳で処
理され、純度の高い硫酸および水酸化ナトリウムを回収
する。
離するため、陽イオン交換樹脂および陰イオン交換樹脂
再生廃液は互に独立に、イオン交換膜電解透析装畳で処
理され、純度の高い硫酸および水酸化ナトリウムを回収
する。
さらに、同収を完全にするため、電解透析槽の濃縮室に
希釈装置をもうけ、酸およびアルカリ濃度の上昇を防い
でいる。
希釈装置をもうけ、酸およびアルカリ濃度の上昇を防い
でいる。
次に、本発明の〜実施例を第２図ないし第３図にもとづ
いて説明する。
いて説明する。
原子カプラントにおける陽イオン交換樹脂再生廃液中の
硫酸濃度は約１０％、交換された主な陽イオン不純物は
鉄イオンが２００ｐｐｍ程度であり、一方陰イオン交換
樹脂再生廃液中の水酸化ナトリウム濃度は約１５％、交
換された主な陰イオン不純物は塩素イオンが０．０２ｐ
ｐｍ程度含まれている。
硫酸濃度は約１０％、交換された主な陽イオン不純物は
鉄イオンが２００ｐｐｍ程度であり、一方陰イオン交換
樹脂再生廃液中の水酸化ナトリウム濃度は約１５％、交
換された主な陰イオン不純物は塩素イオンが０．０２ｐ
ｐｍ程度含まれている。
これらと同組成の人工再生廃液を用いて、イオン交換膜
を用いた電解透析法により、硫酸および水酸化ナトリウ
ムの回収実験を行なった。
を用いた電解透析法により、硫酸および水酸化ナトリウ
ムの回収実験を行なった。
電解透析用のセルは、陽極室および陰極室は等しい容積
を持っている。
を持っている。
硫酸の回収には陰イオン交換膜、水酸化ナトリウムの回
収には陽イオン交換膜を用い、一定のセル電圧をかけた
。
収には陽イオン交換膜を用い、一定のセル電圧をかけた
。
第２図において、陽および陰イオン交換樹脂再生廃液は
それぞれ独立に処理される。
それぞれ独立に処理される。
陽イオン交換樹脂再生処理装置１およびタンク２を経て
送られてくる廃液中の硫酸は、陽極室３と陰極室４と陰
イオン交換膜５とからなる陰イオン交換膜電解透析装置
６により不純物の陽イオンき分離され回収される。
送られてくる廃液中の硫酸は、陽極室３と陰極室４と陰
イオン交換膜５とからなる陰イオン交換膜電解透析装置
６により不純物の陽イオンき分離され回収される。
陰イオン交換樹脂再生処理装置７およびタンク８から送
られてくる廃液中の水酸化ナトリウムは、同様に陽極室
９と陰極室１０と陽イオン交換膜１１とからなる陽イオ
ン交換膜電解透析装置１２により不純物の陰イオンと分
離され回収される。
られてくる廃液中の水酸化ナトリウムは、同様に陽極室
９と陰極室１０と陽イオン交換膜１１とからなる陽イオ
ン交換膜電解透析装置１２により不純物の陰イオンと分
離され回収される。
これら電解透析装置６，１２にはポンプ１３．１４を介
して濃縮室側に希釈水を供給し酸およびアルカリ濃度が
増加しないようにし、廃液中の硫酸および水酸化ナトリ
ウムの回収をほぼ完全に行なう。
して濃縮室側に希釈水を供給し酸およびアルカリ濃度が
増加しないようにし、廃液中の硫酸および水酸化ナトリ
ウムの回収をほぼ完全に行なう。
濃縮室側とは、硫酸イオンおよびナトリウムイオンがそ
れぞれイオン交換膜５，１１を通して移動する陽極室３
および陰極室１０をいう。
れぞれイオン交換膜５，１１を通して移動する陽極室３
および陰極室１０をいう。
酸およびアルカリ濃度の調整はｐＨメータと流量制御計
を組み合わせた制御器１５．１６とポンプ１３．１４に
よる供給水量の調整で行なうことができる。
を組み合わせた制御器１５．１６とポンプ１３．１４に
よる供給水量の調整で行なうことができる。
このｐＨの値は実際の電解透析装置の電流効率と電力消
費量とから決定されるべきものである。
費量とから決定されるべきものである。
こうして回収される硫酸および水酸化ナトリウムは０．
１％程度に希釈されているので、加熱濃縮器１７．１８
で濃縮され、さらに濃度調整槽１９，２０で適当な濃度
にしてイオン交換樹脂の再生に再利用する。
１％程度に希釈されているので、加熱濃縮器１７．１８
で濃縮され、さらに濃度調整槽１９，２０で適当な濃度
にしてイオン交換樹脂の再生に再利用する。
この時蒸発した水蒸気は復水器２１．２２で復水し、再
び希釈用水として使用する。
び希釈用水として使用する。
残余廃液中の硫酸および水酸化ナトリウム濃度は０．０
５〜０１％程度であるので中和槽２３で中和し、さらに
加熱濃縮器２４で濃縮減容する。
５〜０１％程度であるので中和槽２３で中和し、さらに
加熱濃縮器２４で濃縮減容する。
これにより、保管されるべき濃厚廃液の量は従来法の１
／１００〜１／１０００に減少することが期待される。
／１００〜１／１０００に減少することが期待される。
本発明による廃液処理システムによれば、原子力プラン
トの放射性廃液の主な溶解成分である硫酸および水酸化
ナトリウムを回収、再使用するので、密封保管の必要な
濃厚廃液の量が著しく減少する。
トの放射性廃液の主な溶解成分である硫酸および水酸化
ナトリウムを回収、再使用するので、密封保管の必要な
濃厚廃液の量が著しく減少する。
第１図は従来の廃液処理装置の概念図を示す。
第２図は本提案によるイオン交換樹脂再生廃液処理装置
の概念図を示す。 １，７・・・・・・イオン交換樹脂再生装置、２，８・
・・・・・タンク、３，９・・・・・・陽極室、４，１
０・・・・・・陰極室、５．１１・・・・・・イオン交
換膜、６．１２・・・・・・イオン交換膜電解透析装置
、１３，１４・・・・・・ポンプ、１５．１６・・・・
・・希釈水量制御手段、１７，１８．２４・・・・・・
加熱濃縮器、１９．２０・・・・・・調整槽、２１，２
２・・・・・・復水器、２３・・・・・・中和槽。
の概念図を示す。 １，７・・・・・・イオン交換樹脂再生装置、２，８・
・・・・・タンク、３，９・・・・・・陽極室、４，１
０・・・・・・陰極室、５．１１・・・・・・イオン交
換膜、６．１２・・・・・・イオン交換膜電解透析装置
、１３，１４・・・・・・ポンプ、１５．１６・・・・
・・希釈水量制御手段、１７，１８．２４・・・・・・
加熱濃縮器、１９．２０・・・・・・調整槽、２１，２
２・・・・・・復水器、２３・・・・・・中和槽。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １（１）原子力プラントから発生する硫酸を含む陽イオ
ン交換樹脂再生廃液から硫酸を回収するためのものであ
って、陰イオン交換を隔てた第１の陽極室および第１の
陰極室からなり、硫酸イオンが前記第１の陰極室から前
記第１の陽極室へ前記陰イオン交換膜を通して移動する
ことによって前記第１の陽極室側から硫酸を再生回収す
るための第１のイオン交換膜電解透析装置と、 （２）前記再生硫酸を加熱して水蒸気を発生させ、陽イ
オン交換樹脂の再生に適当な濃度に濃縮する第１の加熱
濃縮器と、 （３）前記第１の加熱濃縮器で発生した前記水蒸気を復
水させるための第１の復水器と、 （４）前記第１の復水器内の復水を前記第１の陽極室内
の硫酸の希釈水として送るとともにその送水量を調整す
る第１の調整手段と、 （５）原子カプラントから発生する水酸化ナトリウムを
含む陰イオン交換樹脂再生廃液から水酸化ナトリウムを
回収するためのものであって、陽イオン交換膜を隔てた
第２の陽極室および第２の陰極室からなり、ナトリウム
イオンが前記第２の陽極室から前記第２の陰極室へ前記
陽イオン交換膜を通して移動することによって前記第２
の陰極室側から水酸化ナトリウムを再生回収するための
第２のイオン交換膜電解透析装置と、（６）前記再生水
酸化ナトリウムを加熱して水蒸気を発生させ、陰イオン
交換樹脂の再生に適当な濃度に濃縮する第２の加熱濃縮
器と、 （７）前記第２の加熱濃縮器で発生した前記水蒸気を復
水させるための第２の復水器と、 （８）前記第２の復水器内の復水を前記第２の陰極室内
の水酸化ナトリウムの希釈水として送るとともにその送
水量を調整する第２の調整手段と、からなる原子力プラ
ントのイオン交換樹脂再生廃液処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51035926A JPS582637B2 (ja) | 1976-04-02 | 1976-04-02 | 原子力プラントのイオン交換樹脂再生廃液処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51035926A JPS582637B2 (ja) | 1976-04-02 | 1976-04-02 | 原子力プラントのイオン交換樹脂再生廃液処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52119799A JPS52119799A (en) | 1977-10-07 |
| JPS582637B2 true JPS582637B2 (ja) | 1983-01-18 |
Family
ID=12455630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51035926A Expired JPS582637B2 (ja) | 1976-04-02 | 1976-04-02 | 原子力プラントのイオン交換樹脂再生廃液処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS582637B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE422702T1 (de) * | 2003-09-08 | 2009-02-15 | Deco Hanulik Ag | Verfahren zur regeneration von dekontaminationsmitteln |
| JP6534752B1 (ja) * | 2018-01-10 | 2019-06-26 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 放射性廃液処理システム |
-
1976
- 1976-04-02 JP JP51035926A patent/JPS582637B2/ja not_active Expired
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| MANAGEMENT OF RADIOACTIVE WASTE=1965 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS52119799A (en) | 1977-10-07 |
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