高温气冷堆废水排放装置及方法与流程

1.本发明属于核电技术领域，具体涉及一种高温气冷堆废水排放装置及方法。


背景技术：

2.高温气冷堆示范工程在凝结水精处理系统调试期间，需要对树脂再生排水进行酸碱中和处理，水质达标后，排放至循环水虹吸井，最终排入大海。
3.高温气冷堆再生排水酸度、碱度较高，目前是通过排水沟渠流经常规岛厂房、二回路热力加药间，沟渠覆盖格栅板。流入废水中和池，启动废水泵，自循环中和操作，ph值检测达到6-9范围达标，由废水中和泵切换至排放管线，排向虹吸井。
4.含酸废水排水过程中挥发出酸雾，透过格栅板会腐蚀排水沟渠周边的设备，加速凝结水精处理系统和二回路加药系统的设备老化，影响运行寿命和稳定性。废水中和池加酸中和会加剧酸雾产生，导致热力加药间多次触发消防报警，酸雾浓度过高，人员无法进入厂房作业。
5.高温气冷堆蒸汽发生器对水质要求极高，凝结水精处理系统为连续运行系统，由于阴阳树脂再生频繁，沟渠排水方式无法获取废水的ph值，以及，通过阀门调节酸碱加药量较粗放，无法准确控制投药量，系统没法实现自动加药。另外，通过人工加药调整ph值需要反复试验，达标过程极慢，耗费大量的人力物力。再者，由于废水排放再循环管线设置电动门，导致废水排放ph值测量仪表存在虹吸现象，需要不断调整阀门开度，加剧废水中和难度，酸碱再生效率特低，常常制约树脂再生，严重影响系统运行稳定性。
6.因此，针对上述技术问题，本发明提出一种高温气冷堆废水酸碱自动中和的排放装置和方法。


技术实现要素：

7.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种高温气冷堆废水排放装置与方法。
8.本发明的一方面，提供一种高温气冷堆废水排放装置，包括：废水排放管道、加药量计算单元、加药单元；其中，
9.所述废水排放管道的第一端与树脂再生塔的废水排放口连接，所述废水排放管道的第二端与废水中和池连接，所述加药量计算单元设置在所述废水排放管道上，以根据所述废水排放管道中的废水流量和第一ph值得到加药量信息；
10.所述加药单元分别与所述加药量计算单元、所述废水中和池连接，以根据所述加药量信息向所述废水中和池加入预设量的药物，以使所述废水中和池中废水的第二ph值达到排放标准。
11.可选的，所述加药量计算单元包括流量计、第一ph测量仪以及plc控制模块，所述流量计以及所述第一ph测量仪的一端均与所述废水排放管道连接，另一端均与所述plc控制模块连接，所述plc控制模块的另一端还与所述加药单元连接；其中，
12.所述流量计，用于检测所述废水排放管道内的废水流量；
13.所述第一ph测量仪，用于检测所述废水排放管道内废水的第一ph值；
14.所述plc控制模块，用于根据所述废水流量和所述第一ph值计算加药量信息。
15.可选的，所述加药单元包括加药计量装置、酸液储存罐、碱液储存罐；其中，
16.所述加药计量装置分别与所述酸液储存罐、所述碱液储存罐、所述plc控制模块、所述废水中和池连接，以根据所述加药量信息，将所述酸液储存罐中预设量的酸液或所述碱液储存罐中预设量的碱液加入至所述废水中和池。
17.可选的，所述废水中和池的废水排放循环管路上设置有废水抽吸件、第二ph测量仪、废水测量控制件、废水排出控制件以及防虹吸控制件；其中，
18.所述废水抽吸件与所述废水测量控制件，用于将所述废水中和池中的废水抽出至所述废水排放循环管路中；
19.所述第二ph测量仪，用于测量所述废水排放循环管路中废水的第二ph值；
20.所述防虹吸控制件，用于在将所述废水自所述废水中和池排出时保持开启状态；
21.所述废水排出控制件，用于在所述第二ph值符合预设ph范围时开启，以使废水排出。
22.可选的，所述装置还包括第一延时控制单元，用于自所述废水抽吸件开启后延时启动与所述废水中和池连接的风机，以及延时打开废水排出控制件，以使所述废水中和池中废水的第二ph值达到预设ph范围。
23.可选的，所述装置还包括第二延时控制单元，用于延迟1.5h～2.5h开启加药单元。
24.可选的，所述废水排放管道的第二端设置有密封件。
25.本发明的另一方面，提出一种高温气冷堆废水排放方法，根据前文记载的所述的高温气冷堆废水排放装置，所述方法包括：
26.利用废水排放管道将树脂再生塔的废水排放至废水中和池中，并利用加药量计算单元检测所述废水排放管道中废水的流量和第一ph值，得到加药量信息；
27.利用加药单元根据所述加药量信息向所述废水中和池加入预设量的药物。
28.可选的，所述利用加药量计算单元检测所述废水排放管道中的废水流量和第一ph值，并得到加药量信息之后，还包括：
29.延迟预设时间段开启加药单元，所述加药单元向所述废水中和池中加入预设量的酸液或碱液。
30.可选的，所述利用加药单元根据所述加药量信息向所述废水中和池加入预设量的药物，之后，还包括：
31.检测所述废水中和池连接的废水排放循环管路中废水的第二ph值；
32.在所述第二ph值符合预设ph范围时，将所述废水中和池中的废水排出。
33.本发明提出一种高温气冷堆废水排放装置与方法，通过在树脂再生塔底部设置废水排放管路，将其连接至废水中和池，以替代排水沟渠，常规岛厂房、二回路热力加药间不会产生酸雾，避免设备腐蚀，保护人员身体健康。另外，还在废水排放管路设置加药量计算单元，该加药量计算单元与加药单元相配合，实现全自动调整计量泵加药量，实现ph值自动调整，解决无法精确控制加药量的问题，提升中和效率。
附图说明
34.图1为本发明一实施例的高温气冷堆废水排放装置的结构示意图；
35.图2为本发明另一实施例的高温气冷堆废水排放方法的流程框图。
具体实施方式
36.为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。
37.除非另外具体说明，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“包括”或者“包含”等既不限定所提及的形状、数字、步骤、动作、操作、构件、原件和/或它们的组，也不排除出现或加入一个或多个其他不同的形状、数字、步骤、动作、操作、构件、原件和/或它们的组。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示技术特征的数量与顺序。
38.在发明的一些描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“相连”或者“固定”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是通过中间媒体间接连接，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的互相作用关系。以及，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
39.如图1所示，本发明提供一种高温气冷堆废水排放装置，包括：废水排放管道110、加药量计算单元120、加药单元130；其中，废水排放管道110的第一端与树脂再生塔140的废水排放口连接，废水排放管道110的第二端与废水中和池150连接，加药量计算单元120设置在废水排放管道110上，以根据废水排放管道110中的废水流量和废水的第一ph值得到加药量信息。加药单元130分别与加药量计算单元120、废水中和池150连接，以根据加药量信息向废水中和池150加入预设量的药物，以使废水中和池150中废水的第二ph值达到排放标准。
40.本实施例通过在树脂再生塔底部引出废水排放管路，连接至废水中和池，以替代排水沟渠，常规岛厂房、二回路热力加药间不会产生酸雾，避免设备腐蚀，保护人员身体健康。另外，还在废水排放管路设置加药量计算单元，该加药量计算单元与加药单元相配合，实现全自动调整计量泵加药量，实现ph值自动调整，解决无法精确控制加药量的问题，提升中和效率。
41.进一步地，本实施例的废水排放管道第二端还设置有密封件，即在废水排放管道进入废水中和池入口进行密封处理，进一步避免中和酸雾返回至厂房污染环境，全部截留在废水中和池内部。
42.需要说明的是，本实施例对于该废水排放管道的材质不作具体限定，例如，可采用衬胶管道，当然，还可以根据实际需要采用其他材质的管道。
43.更进一步地，如图1所示，本实施例的加药量计算单元120包括流量计121、第一ph测量仪122以及plc控制模块123，流量计121以及第一ph测量仪122的一端均与废水排放管道110连接，流量计121以及第一ph测量仪122的另一端均与plc控制模块123连接，plc控制模块123的另一端还与加药单元130连接；其中，流量计121，用于检测废水排放管道110内的废水流量，第一ph测量仪122，用于检测废水排放管道110内废水的第一ph值；plc控制模块123，用于根据废水流量和废水的第一ph值计算加药量信息。
44.本实施例增设有废液参数测量仪表，可通过流量计和第一ph测量仪得到废水水量和酸碱度信号，精准计算加药量，提升自动运行可行性和稳定性。另外，还可通过plc控制模块可以精确计算中和加药量，并将加药量信号反馈至中和用酸碱的加药计量装置，配合仪表可以实现全自动控制加药量，实现ph值自动调整，避免人力投入，提升中和效率。
45.更进一步地，如图1所示，加药单元130包括加药计量装置131、酸液储存罐132、碱液储存罐133；其中，加药计量装置131分别与酸液储存罐132、碱液储存罐133、plc控制模块123、废水中和池150连接，以根据加药量信息，将酸液储存罐132中预设量的酸液或碱液储存罐133中预设量的碱液加入至废水中和池150以调节废水中和池150中废水的第二ph值，使其达到排放标准。
46.本实施例在酸碱储存罐增设了一套中和用的酸碱加药计量装置，用于精确调整中和酸碱加药量，解决阀门调节无法精确控制加药量的问题。
47.应当理解的是，本实施例通过废水排放管道将废水从树脂再生塔引入至废水中和池，通过将废水进行酸碱中和，再将中和后达标的废水排放至循环水虹吸井。
48.为了避免废水外排过程中产生虹吸现象，本实施例在废水排放循环管中还设置有防虹吸控制件。
49.具体地，如图1所示，废水中和池150中还设置有用于将废水排出的废水排放循环管路160，在该废水排放循环管路160上设置有废水抽吸件161、第二ph测量仪162、废水测量控制件163、废水排出控制件164以及防虹吸控制件165；其中，废水抽吸件161与废水测量控制件163，用于将废水中和池150中的废水抽出至废水排放循环管路160中；第二ph测量仪162，用于测量废水排放循环管路160中废水的第二ph值；防虹吸控制件165，用于在将废水自废水中和池150排出时保持开启状态；废水排出控制件164，用于在第二ph值符合预设ph范围时开启，以使废水排出。也就是说，在将废水由废水中和池排出至虹吸井时，通过开启废水抽吸件与废水测量控制件可将废水导出至废水排放循环管路，同时，防虹吸控制件保持开启状态，以避免发生虹吸现象，之后，利用第二ph测量仪检测废水排放循环管路中废水的第二ph值，当其符合排放标准时，再开启废水排出控制件，以将符合标准的废水排出至虹吸井中。
50.进一步地，如图1所示，本实施例的废水排放循环管路160包括有第一子管路与第二子管路，第一子管路上设置有废水抽吸件161、第二ph测量仪162、废水排出控制件164，第二子管路上设置有废水测量控制件163与防虹吸控制件165。以及，该第一子管路与第二子管路的第一端均位于废水中和池150中，第一子管路的第二端与第二子管路连接，且该第二端位于第二ph测量仪162、废水排出控制件164之间，第二子管路的第二端与虹吸井170连接。
51.需要说明的是，本实施例对于废水抽吸件、废水测量控制件、废水排出控制件以及
防虹吸控制件不作具体限定，例如，废水抽吸件可采用废水泵，以对废水进行抽吸，将其引出至废水排放循环管路中，废水测量控制件以及废水排出控制件均可采用电动阀，通过分别开启相应的电控阀控制废水进入至废水排放循环管路中，以对废水进行ph值检测，以及控制废水排出至虹吸井中。另外，防虹吸控制件可采用手动阀等，保持阀门处于开启状态，以防止发生虹吸现象。
52.本实施例在废水排放循环管增设防虹吸控制件，调整合适的开度，避免管路虹吸，保证废水排放ph值检测仪样水充盈，保证信号的稳定性，全面实现中和全过程自动控制。
53.更进一步地，如图1所示，本实施例的装置还包括第一延时控制单元，用于自废水抽吸件开启后延时启动与废水中和池连接的风机180，以及延时打开废水排出控制件164，以使废水中和池150中的废水ph值达到预设ph范围。也就是说，为了使废水中和池中的废水与加入的酸液或碱液充分混合，在将废水排出之前，还需要对废水中和池启动风机，使废水搅拌混合，加速中和过程。
54.需要说明的是，本实施例的风机可采用曝气风机。
55.更进一步地，本实施例的装置还包括第二延时控制单元，用于延迟1.5h～2.5h开启加药单元。也就是说，在利用plc控制模块计算得到加药量信息后，信号延时传输至加药单元。
56.需要说明的是，本实施例的延迟时间可根据单次再生时间设定延时时间，也就是说，通过设置延时控制单元使得加药过程与废水生成过程相匹配。
57.本发明通过设置第一延时控制单元与第二延时控制单元可实现对废水排放过程的自动化控制，无需人工干预。
58.本发明的另一方面，提出一种高温气冷堆废水排放方法，根据前文记载的高温气冷堆废水排放装置，方法s200包括步骤s210～s220：
59.s210、利用废水排放管道将树脂再生塔的废水排放至废水中和池中，并利用加药量计算单元检测所述废水排放管道中的废水流量和第一ph值，得到加药量信息。
60.具体地，一并结合图1所示，本实施例基于前文设置的装置，可采用流量计121检测废水排放管道110内的废水流量，第一ph测量仪122检测废水排放管道110内废水的第一ph值；plc控制模块123根据废水流量和第一ph值计算加药量信息。
61.s220、利用加药单元根据加药量信息向废水中和池加入预设量的药物，以使废水中和池中废水的第二ph值达到排放标准。
62.请继续参考图1，加药计量装置131根据步骤s210获得的加药量信息，将酸液储存罐132中预设量的酸液或碱液储存罐133中预设量的碱液加入至废水中和池150，以调节废水中和池150中的废水ph值，使其达到排放标准。
63.进一步地，本实施例利用加药量计算单元检测废水排放管道中的废水流量和ph值，并得到加药量信息之后，还包括：延迟预设时间段开启加药单元，加药单元向废水中和池中加入预设量的酸液或碱液。也就是说，在步骤s210完成后，可延时进入步骤s220，具体延迟时间可根据单次再生时间设定延时时间，对此不作具体限定。
64.更进一步地，利用加药单元根据加药量信息向所述废水中和池加入预设量的药物，之后，还包括：检测废水中和池的废水排放循环管路上废水的第二ph值；在第二ph值符合预设ph范围时，将废水中和池中的废水排出至虹吸井。
65.具体地，结合图1所示，在将废水中和池150中的废水外排至虹吸井170时，打开废水抽吸件161与废水测量控制件163可将废水导出至废水排放循环管路160，同时，防虹吸控制件165保持开启状态，以避免发生虹吸现象，再利用第二ph测量仪162测量废水排放循环管路160中废水的第二ph值，在第二ph值符合预设ph范围时开启废水排出控制件164，以使废水排出至虹吸井170。
66.本实施例在将废水外排至虹吸井时，通过开启防虹吸控制件可保证废水流畅，ph值测量准确，防止发生虹吸效应。
67.本发明可精准控制加药量，实现了自动调节废水ph值，解决高温气冷堆酸碱废水排放中和酸雾污染环境、自动加药无法实现等问题，提升作业效率，避免污染厂房环境，杜绝触发消防报警。
68.下面将结合具体实施例进一步说明高温气冷堆废水排放装置及排放方法：
69.实施例1
70.如图1所示，本实施例的高温气冷堆废水排放装置结构如下：在树脂再生塔140底部设置有废水排放管道110，这样，树脂再生塔140再生产生的大量含酸/碱废水可通过废水排放管道110排入废水中和池150内，在进入废水中和池150处增设密封，防止酸雾排放至厂房内部。其次，在废水排放管道110上增设有流量计121、第一ph测量仪122以及plc控制模块123，以及，还设置有与plc控制模块123连接的加药计量装置131，以及分别与加药计量装置131连接的酸液储存罐132、碱液储存罐133。另外，在废水排放循环管路160上设置有废水抽吸件161、第二ph测量仪162、废水测量控制件163、废水排出控制件164以及防虹吸控制件165。
71.如图1和图2所示，基于上述结构，本实施例提出一种酸碱自动中和排水方法，具体过程如下：
72.s1、通过流量计121、第一ph测量仪122检测排水的流量和酸碱度，通过plc控制模块123计算中和加药量，信号延时2小时(根据单次再生时间设定延时时间)传输至中和加药计量装置131，向废水中和池150精确加药。
73.s2、启动废水抽吸件161(废水泵)，打开废水测量控制件163(电动阀)，根据废水抽吸件161(废水泵)出口第二ph测量仪162的取样管情况，调节防虹吸控制件165(手动隔膜阀)，保证样水流畅，确定手动隔膜阀开度，保证ph值测量准确。
74.s3、延时5分钟启动风机180(曝气风机)，加速中和，至废水的第二ph值达到6～9范围，延时5分钟打开废水排出控制件164(电动阀)，关闭废水测量控制件163(电动阀)，废水达标后排放至虹吸稀释外排，即虹吸井170，高温气冷堆废水酸碱中和排放全过程大约4小时，对比目前8小时的人工处理时间，可以大幅度提升效率且节省人工。
75.本发明提出一种高温气冷堆废水排放装置与方法，相对于现有技术具有以下有益效果：
76.第一、本发明增设有废水排管路，以替代沟渠排放，常规岛厂房、二回路热力加药间不会产生酸雾，避免设备腐蚀，保护人员身体健康；
77.第二、本发明增设有废液参数测量仪表，根据水量和酸碱度信号，精准计算加药量，提升自动运行可行性和稳定性；
78.第三、本发明增设有带plc控制模块的加药量计算单元与加药计量装置，可根据加
药量信息准确控制加药量，实现精准加药，实现全自动控制加药量，避免人力投入，提升中和效率；
79.第四、本发明增设有防虹吸控制件，优化管路设计，克服虹吸现象，保证仪表取样连续可靠，提升自动化运行可靠性，防止出现参数误触发。
80.可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。