放射性废油处理技术研究

方祥洪，杨 彬，马若霞

(中电投远达环保工程有限公司重庆科技分公司，重庆 401122)

放射性废油处理技术研究

方祥洪，杨 彬，马若霞

(中电投远达环保工程有限公司重庆科技分公司，重庆 401122)

随着核工业的发展，核设施的运行、维护、退役等过程会产生一定量的放射性废油。放射性废油通常包含后处理厂产生的TBP/煤油、以及核电站和其他核设施单位产生的废机油、废润滑油、废真空泵油等。通过对国外放射性废油的处理技术进行研究，可为我国核工业现存放射性废油的处理提供借鉴和参考。

放射性废油；处理；技术

随着以核电为代表的核能的开发和核技术利用，产生了大量的放射性废物，放射性废物中一部分是放射性废油，放射性废油中含有3H、235U、239Pu、137Cs、90Sr、60Co等放射性核素。放射性废油由于其本身的易燃易爆及毒性等物理化学性质，我国现尚无一种安全有效的处理工艺，均暂存于核设施中等待处理。国外有一些能够处理放射性废油的工艺技术，可供参考。通过对放射性废油的处理技术进行研究，可为我国核工业现存放射性废油的处理提供借鉴和参考。

1 焚烧法

放射性废油的焚烧法处理是将放射性废油加入专有的放射性废物焚烧炉进行点火并焚烧处理，产生的烟气进行净化处理并达标排放，焚烧产生的焚烧灰将进行固化处理。焚烧法处理放射性废油的减容倍数大于100，且能够将放射性废油彻底无机化，消除其易燃易爆的危险特性，焚烧灰中的易裂变铀、钚等核素可得到回收和利用。焚烧法处理放射性废油的二次废物量很小。

虽然放射性废油的焚烧处理是一种减容和安定化都非常优异的处理技术，但焚烧产生的烟气处理难度较大，烟气的腐蚀、堵塞等问题对设备材质要求较高。若焚烧含有易裂变放射性核素的废油，必须考虑临界等核安全问题。整个焚烧系统的气密性和辐射防护屏蔽要求较高，对设备加工制造要求较高。放射性废油焚烧处理流程示意图见图1所示。

由于放射性废油的单个核设施产量不大，单独新建一套焚烧处理装置必须对其进行代价利益分析。集中建立放射性废物焚烧处理中心则必须考虑放射性废油的运输问题。由于放射性废油的焚烧处理现存的问题，现有的放射性废油大多作为放射性废物焚烧处理时点火用油[1-2]。

图1 放射性废油焚烧处理流程示意图

2 湿法氧化处理

湿法氧化是类似于焚烧处理方法，是将有机的放射性废油分解成二氧化碳和水的技术。有机废油与过氧化氢在催化剂存在下于100℃下进行化学反应，反应后留下含有放射性的无机废物残液。该方法的主要优点是低温和含水无机废物容易处理。湿法氧化处理放射性废油流程示意图见图2所示。

放射性废油的湿法氧化处理技术，也能将废油彻底氧化为无机残液，改变了放射性废油的危险特性，但湿法氧化处理方法的工艺线路较长，系统设备较为复杂，需要新建一套处理装置，放射性无机残渣需要水泥固化等方式进行处理。因此，湿法氧化法的使用也得到了一定的限制。

图2 湿法氧化处理放射性废油流程示意图

3 吸收法

放射性废油的吸收法处理是利用高分子吸收剂产品将放射性废油吸收固定于吸收剂分子内部，从而形成吸收固化体。再通过对吸收固化体进行处理，达到对废油的最终处理和处置。废油吸收剂一般为有机高分子聚合物，并用其他无机或者有机添加剂进行改性处理。在处理放射性废油时，其作为化学粘接剂以提高的吸收固化体的性能。高分子废油吸收剂能够吸收各种含有放射性的废油、有机物。吸收法处理放射性废油流程示意图见图3所示。

图3 吸收法处理放射性废油流程示意图

吸收法处理放射性废油，优点是放射性废油可以固定于吸收剂中，形成稳定的吸收固化体。稳定的吸收固化体可以方便运输和进一步的处理和处置。但吸收法处理技术的缺点是加入的吸收剂使放射性废油有一定的增容[3-5]。

4 水泥固化

水泥固化是一种放射性废物固化的常用处理方法，也是放射性废物无害化、稳定化处理的一种方法。水泥直接固化放射性废油，只有约12%的油可以直接掺入水泥中。在美国，放射性的废汽轮机油，放射性泵油和TBP /煤油等均已经采用直接水泥固化的方式进行处理过。

放射性废油直接油固化的200 L废物桶典型配方为：

165 kg波特兰水泥，17 kg石灰，72 L放射性废油，62 L乳化剂，14 L水，7 L硅酸盐促凝剂。

放射废油的直接水泥固化增容量是原体积的1.5～2.0倍，且容易造成废油的浸出。优点是可以共用核设施的水泥固化线[6-7]。

5 结论

放射性废油由于其自身的物理化学性质难于处理和处置。因此，我国现存的大量放射性废油均暂存于核设施中尚未得到有效的处理。通过研究国外放射性废油的处理技术，为我国的放射性废油的处理提供参考。但每种放射性废油的处理技术均有自身的优缺点和使用限制，需要根据具体的核设施的具体技术情况进行分析，择优选择放射性废油的处理技术。

[1] 罗上庚. 放射性废物的焚烧处理[J]. 核技术, 1990(1): 1-8.

[2] 王培义,周连泉,马明燮,等.放射性废油焚烧处理的可行性研究[J].辐射防护,2001(4): 246-249.

[3] 方祥洪,杨 彬,马若霞,等. 放射性废油吸收法处理技术研究[J]. 广州化工, 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 琼,刘学军,苑国琪. 含氚泵油处理技术研究[J].原子能科学技术,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.

(本文文献格式：方祥洪，杨 彬，马若霞.放射性废油处理技术研究[J].山东化工,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

放射性废油吸收法处理技术研究(2016-005-YD-KJ-X)

方祥洪(1984—)，男，成都理工大学在读博士研究生，高级工程师，主要从事放射性废物处理、处置工艺技术研究。

X591

A

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