核电厂放射性废物管理路径研究

2021-08-30任丽丽孔祥金姚振宇

核安全 2021年4期

熊骁，张根，任丽丽，孔祥金，赵木，姚振宇

（中核环保工程设计研究有限公司，北京 100089）

中国核电经历了十余年的快速发展时期，截至2021年6月，我国商运核电机组49台，总装机容量5102.7万千瓦，居全球第三位。若按每台百万千瓦核电机组每年产生废物包体积50立方米保守估算，则我国现年产生放射性废物包体积为2495 m3［1］。作为核电厂运行的重要环节之一，对放射性废物进行科学有效的管理，达到废物最小化的目的，对核电厂的运行、环境保护以及公众安全都具有重大意义。

为了保护生态环境与核能行业的健康发展，保障核电厂的安全运行，生态环境部对国内核电厂的放射性废物管理工作高度重视，并采取了多项措施。包括有：颁布相关的核安全导则，制定对应的管理标准，提供相关的技术参考文件，开展针对性的监督检查。各核电厂根据自身的工艺特点与流程，结合相关的规章制度，设计了对应的废物管理路径。

本文根据我国核电厂的基本分类，选取了有代表性的秦山一期核电厂、大亚湾核电厂和三门核电厂，通过现场调查、访谈调查和文献调查等方法，分析它们的管理路径，结合生态环境部对核与辐射监管的要求，提出了综合管理路径。旨在为国家监管部门的放射性废物监管提供技术支持，并为核电厂优化改进管理路径提供建议参考。

1 核电厂放射性废物管理路径的概念

遵循合理可达到尽量低原则（As Low As Reasonably Achievable，简称ALARA），在法律法规和标准导则等要求的指导下，以国家监督管理体系为指导，设立放射性废物管理最优化管理目标，从而在核电厂内部建立运行良好的管理体系。其主要包括：法规标准、管理制度及组织结构、企业文化和技术手段等；促进核电厂在放射性废物处理方面做出积极主动的改进技术或引用新型技术，促使核电厂积极落实废物最小化的理念，以求实现核电废物最小化的目的。

2 代表性核电厂放射性废物管理路径现状及分析

2.1 秦山一期核电厂［2］

秦山一期核电厂设立了放射性废物处理运行管理部门，建立了放射性废物处理设施，采用三级放射性废物管理层级。依照职责分工，公司一名副总经理为总负责人，负责全公司的放射性废物管理工作，部门管理则由对口的职能处室根据分工进行管理与监督，设施的运行和维护等工作由具体的专业部门负责。放射性废物管理路径如图1所示。

2.2 大亚湾核电厂

大亚湾核电厂采取以“生产厂长负责，电厂三废委员会及三废管理小组参与协调，各相关职能处科各司其职”的管理模式。总负责人是生产部的副经理，负责核电厂的三废处理工作；“三废”委员会的主要任务是协助经理对核电厂的三废处理工作进行管理；“三废”工作小组主要是管理三废处理的相关技术，并进行日常工作的协调［3］。大亚湾核电厂的放射性废物管理路径如图2所示。

图2 大亚湾废物管理路径图Fig.2 Waste management roadmap of Daya Bay nuclear power plant

（1）“三废”委员会

“三废”委员会的负责人是主管生产的副经理，秘书则由运行处负责三废管理的工程师担任，其余成员是生产系统中各相关处的处长或副处长。“三废”委员会主要是制定相关的政策，致力于减少三废的产生和排放，同时，帮助负责人

协调三废管理与排放工作。

（2）“三废”工作小组

“三废”工作小组由生产系统中各相关处的主管工程师和科长等组成，受“三废”委员会管辖，主要是承担其委托的工作，并讨论生产过程中产生的技术问题，形成相应的建议报送“三废”委员会。

2.3 三门核电厂

三门核电厂采用的是分散与集中相结合的废物管理路径，配套设立了ALARA委员会，由主管物理保健科的公司副总经理担任组长，成员为公司各处室处长。

ALARA委员会下设放射性废物最小化组（Waste Minimization Team，简称WMT），组长由保健物理处处长担任，副组长由防护支持科科长担任，小组秘书由防护支持科放废管理工程师担任，成员由保健物理处、运行处、维修处、化学处、设备管理处、技术支持处、生产计划处和环境应急处等指定人员（工程师及以上）担任［4］。

三门核电厂单台机组的核岛废物处理系统能独立处理核岛厂房内产生的放射性废气、正常运行及预期运行事件产生的放射性废液，并能分类收集和暂存放射性固体废物。核岛废物处理系统无法处理的放射性废液和固体废物，都将在全厂共用的厂址放射性废物处理设施（Site Radioactive Waste Treatment Facilities，简称SRTF）内集中处理［5］。三门核电厂的废物管理路径如图3所示。

图3 三门核电厂废物管理模式路径图Fig.3 Path map of waste management modein Sanmen nuclear power plant

2.4 三家代表性核电厂管理路径的对比分析

通过现场调研与资料查阅等方式，本文列举了三座核电厂的放射性废物管理路径并将其废物管理模式进行了优势与不足的对比分析，见表1。

表1 代表性核电厂管理模式对比分析Table1 Comparativeanalysisof management modesof representativenuclear power plants

3 综合管理路径的设计

通过上述的比较与分析，现有核电厂根据核电机组的运行特点与自身的工作方式，都建立了各自的废物管理路径。在保障核电废物的收集与处理上，都发挥着重要作用。但上述管理路径都存在着一定不足。因此，本文结合核电厂对废物处理的管理需求，开展了综合管理路径的设计建议。

3.1 综合路径图

核电厂自身要做好本厂的各阶段“可行性分析报告”“环境影响报告书”和“安全分析报告”等相关的工作。

在核电厂内部设立放射性废物管理处，配套应用放射性废物管理信息系统，主要开展以下工作：一是负责本厂的放射性废物处理工作，从废物分类到最终的处理上，做好对应的安排与数据统计；二是负责开展放射性废物处理技术的科研、废物最小化的企业宣传以及员工的技能与意识培训；三是制定电厂的废物最小化策略、废物最小化大纲和编制废物最小化年报等工作；四是负责与监管部门的对接工作，方便监管部门快速全面的了解核电厂放射性废物的处理情况。

监管部门配套的监管点如下：

（1）监管部门应严格审评核电厂编写的各阶段“可行性研究报告”“环境影响报告书”“安全分析报告”和“退役申请”等文件中的废物最小化篇章，提出相应需求与修改意见，从监管层面推动核电厂各阶段落实废物最小化。

（2）监管部门针对核电厂成立的放射性废物管理机构，要开展日常与年度的检查工作。检查的内容主要包括：核电厂放射性废物管理机构制定的核电厂废物最小化政策、废物最小化大纲、废物产生量目标值以及核电厂放射性废物管理机构编制的废物最小化年报。

（3）监管部门针对核电厂的放射性废物处理机构与处理设施，要开展日常检查工作。检查内容主要包括：放射性废气与放射性废液的处理工艺运行情况；核电厂流出物的排放情况；放射性固体废物的处理情况；对于暂存的废物，了解废物的贮存状态、核电厂的管理情况；废物处理设施的运行状态与检修记录；放射性废物的分类情况。

（4）监管部门针对核电厂的放射性废物管理与处理机构，还要开展以下检查工作，主要内容为：放射性废物处理技术的科研情况，核电厂对于放射性废物最小化的宣传情况，工艺生产线员工的技能培训情况，工艺生产线员工的个人剂量情况。

具体路径如图4所示。

图4 放射性废物管理综合路径图Fig.4 Comprehensiveroadmap for radioactivewastemanagement

3.2 建立国家级放射性废物管理信息系统

每个核电厂都有自身的固体废物信息管理系统，从废物产生开始到产生固体废物全流程管理。操作流程如下：废物产生部门提出废物申请，审核部门根据实际情况判定，认为是废物的进入信息管理系统，并进入处理流程；认为不是废物的，进行去污或其他工序后继续使用。该系统实际上是一个审批管理系统，但也间接实现了信息收集统计及管理的功能。

目前，各核电厂的废物管理信息系统各不相同，究其原因，是由于堆型不同，对废物分类和理解也不同。

建议监管部门通过专家论证与各核电厂讨论，制定出废物归类管理办法，同时配套一个操作系统，建立起一个统一的国家放射性废物信息管理系统。该系统可基于现代IT平台，主要分为两部分，一是中央控制，形成一个集成的多用户方案；二是自动化，系统能自动收集和监测放射性废物的产生、运输、接收、处理、整备、确定处置地址和注销，以及它们的状况、性质和位置的变化。