压水堆核电厂TEU监测槽废水pH值低原因分析及处理建议

张庆亮　雷水雄　邹世伟　王佳思

【摘 要】压水堆核电厂TEU监测槽（TEU009/010Ba）的废水pH值经常偏低，给正常排放产生困难，其主要来水水源为工艺废水和TEU蒸馏水，本文分别对工艺水及蒸馏水pH值低原因进行了分析，并参考各电厂实际运行经验及历年工艺数据，得出TEU009/010BA废水pH值低的根本原因，结合现场实际情况，对TEU009/010BA废水的处理工艺提出合理化的建议。

【关键词】监测槽；pH值；蒸馏液；工艺废水

中图分类号： TM623；TL751 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）06-0123-002

【Abstract】The pH value of waste water in TEU monitoring station（TEU009/010Ba） of PWR nuclear power plant is often low，which makes it difficult to discharge normally.The main source of water comes from process wastewater and TEU distilled water.The pH of process water and distilled water are respectively The reasons for the low value were analyzed，and the actual operation experience of the power plants and the process data of the previous years were referred to，and the basic reasons for the low pH value of the TEU009/010BA wastewater were obtained.Based on the actual situation at the site，reasonable proposals were made for the treatment process of the TEU009/010BA wastewater.

【Key words】Monitoring tank；pH；Distillate；Process wastewater

1 概述

压水堆核电厂TEU监测槽（TEU009/010Ba）主要功能是接受蒸餾水和除盐后的工艺水，当达到高液位时，取样分析合格后排往废液排放系统（TER）。秦山第二核电厂多次9TEU009BA/010BA取样结果总γ<0.25，PH值<4，废水pH值不满足5.5～9.5的TEU系统排放控制要求。为了探明异常发生的原因，本文通过在实验室对水样进行分析，探究pH低的根本原因，通过试验计算并结合历年的工艺数据，得出TEU009/010BA样水pH低的根本原因，并给出pH值不满足规范时废水处理建议。

2 影响pH因素分析

TEU009/010BA主要接收经除盐床处理过的工艺废水和TEU001EV的蒸馏液，经监测合格后排往TER系统。

2.1 工艺废水对监测槽pH的影响

正常情况下，工艺废水在经过TEU001/002DE除盐处理时，杂质离子和放射性物质被有效去除，但树脂床已经硼饱和，无法去除硼，因此出口样水为含硼体系纯水，硼酸带弱酸性导致此类废水pH值偏低[1]。

2.2 蒸馏液对监测槽pH的影响

当监测槽接收的是TEU001EV蒸馏液时，该类水理论上pH值为中性，但受各种因素（如二氧化碳）的影响，在实际测量时蒸馏液pH值一般在5.0～7.5左右，加上TEU009/010BA监测槽残留水中含有一定量的硼酸浓度，也会导致监测槽接收蒸馏液后pH值偏酸性的可能。根据硼浓度在2300ppm左右时，对应的pH值在4.8左右，表明监测槽残留水的硼浓度导致接收蒸馏液后pH值低于4.8的可能性是很少的，排除了残留的硼酸溶液会引起pH值过低的可能。

2017年10月18日9TEU010BA监测槽主要接收的是TEU001EV的蒸馏液，其pH值3.16，总γ<0.25，硼浓度37ppm，电导率313μs/cm。样水的放射性小于检测限，满足排放要求，说明蒸发器效率正常，系统也不存在串水的问题。但pH值偏低，电导率偏高，初步判断为样水并非为纯水，可能含有某种酸性成分物质引起。为进一步查找原因，通过用离子色谱仪对该样品常见的阴离子进行分析，水中主要阴离子是硝酸根离子，分析结果为52.6ppm。通过计算，若含52.6ppm硝酸根的硝酸，其pH值在3.0左右，与实际测定值3.16基本吻合。可见，引起本次9TEU010BA监测槽pH值偏低的根本原因是样水中含有硝酸根离子。

2.3 引起蒸馏液pH低的因素

由于TEU蒸发器处理的化学疏水成份比较复杂，接收各类化学疏水和去污废液等，成份复杂的化学疏水在蒸发处理过程中，沸点比较低的溶剂容易挥发，与产生的蒸汽一同冷凝形成蒸馏液，从而影响蒸馏液的pH值。如化学去污或蒸发消泡过程中加入的硝酸溶液，沸点低，只有80℃左右[2]，易挥发，在蒸发处理过程中随蒸汽一同冷凝，引起蒸馏液的pH值偏低。

3 TEU009/010BA监测槽pH值偏低的影响

图1对2016年9TEU009/010BA监测槽的pH值进行了趋势分析，监测槽的pH值基本都低于规范期望值6.0，大多数时间低于限值5.5，其中有3次低于4.0。这一年，9TEU监测槽累计排放81罐次，达2025m3左右。图2对2016年0TER pH趋势进行分析，0TER废液的pH值均在限值范围内，没有出现过pH值偏离规范的情况。说明9TEU009/010BA监测槽的pH值虽然大多数时间低于限值，排到接纳体积较大的TER系统后，经与其它废水，如地面疏水和洗涤废水中和后，对TER排放时的pH值影响是可以接受的。在2017年11月6日，连续排了pH值为3.7和3.16的两罐废液，对应TER接收罐排放时的pH值为7.43。

秦二厂1/2号机组和3/4号机组的TEU009/010BA监测槽废液pH值在实际运行当中，大多数时候均偏低，低于TEU排放的限值，但由于受设计和现场条件的限制，均没有对监测槽废水的pH进行过中和调节，而是直接排放TER系统，从历史数据来看，并没有因此引起TER排放废液的pH值偏离规范。究其原因：一是因为TEU009/010BA监测槽排放的废液量占TER排放总量份额不大（1/2号机组占10%左右，3/4号机组因没洗涤废液，占30%左右，含TEP主动排氚部分）；其次是因为监测槽无论接收的是净化后的工艺废水还是蒸馏液，基本上都是接近于纯水，尽管pH值低于排放限值，但所需的中和碱液量不大；三是TER系统接收的地面废水和洗涤类废水，其pH值一般偏碱性，且缓冲能力较强，正好达到相互中和，最终对大容量的TER系统排放影响不大。

TEU009/010BA监测槽废液pH值偏低，在没有经过中和调节，直接排到TER系统，现实情况下，对TER系统排放时的pH值影响不大，是可以接受的，满足运行期间TER废液排放管理要求。仅仅是因为TEU009/010BA监测槽废液pH值低于TEU控制规范限值，偏离程序规定，影响程序的执行而已。

4 其他电厂处理情况

大亚湾、宁德、福清、方家山都只设有期望值（6.0～9.0），没有限值要求。其中大亚湾核电站TEU009/010BA监测槽的设计功能与秦山第二核电厂一致，用于接收净化后的工艺废水和TEU蒸餾液，pH值也存在偏离问题，偏离时先计算中和需添加的酸碱量，需添加的中和总量小于两升（30%NaOH或65%硝酸）时，不执行中和处理，直接排往TER系统。当中和用酸碱量大于2升时考虑通过地坑中和，一般很少碰到。

5 结论及建议

5.1 结论

（1）TEU蒸馏液pH值的高低取决于蒸发源水的化学成份，由于蒸发源水化学成份复杂，导致蒸馏液的pH值会存在一定的波动。

（2）秦二厂TEU009/010BA监测槽无论是接收净化后的工艺废水还是TEU蒸馏液，其pH值大多数时候偏酸性，低于TEU排放限值要求。现实情况下，在没经中和调节直接排往TER，对TER系统最终排放时的pH值影响不大，满足运行期间TER废液排放管理要求。

5.2 建议

TEU009/010BA监测槽废液pH值略偏酸性，但放射性活度一般都小于0.25MBq/t，如果排放前需进行中和调节的话，加入的碱量很少，现场操作难度很大，需耗费大量的人力物力，还会增加废液量。而接纳的TER罐子，体积较大，接收工艺、地面、洗涤、冷凝水等，其中地面疏水和洗涤废水pH值一般都略偏碱性。在pH值偏离不是特别严重时，我们可以利用各类废水的差异，让其相互中和，可以有效减少各类化学溶剂的加入和降低因中和产生的额外废液量，各类废水的放射性均满足排放管理要求，也不存在稀释排放一说。充分遵循合理、可行、尽量低的流出物管理原则。

建议：

1）参考其它M310机组做法，取消《电厂化学控制程序》中废液处理系统（TEU）pH值限值，保留期望值6～9的控制要求。

2）pH值偏离废液处理系统（TEU）控制要求时，通过计算，该罐废液添加中和用酸碱总量小于2升时（30%NaOH或65%硝酸），可考虑不进行中和调节。

【参考文献】

[1]严卫龙，朝向盟.核级树脂硼饱和状态下的动力性能试验[J].辐射防护通讯，2015，35（1）：33.

[2]北京师范大学无机化学教研室.无机化学[M].北京：高等教育出版社，2003：530.