5-25  200 L槽式电化学去污装置

陆春海  孙  颖  飞  跃  张  宁  朱晓红  谢卫华  金  丹

在电化学去污方法研究的基础上，研制了一套可以去除金属表面放射性污染物的槽式电化学去污装置。而且为了实现电化学去污槽的自动控制，设计了自动控制系统。其主要实现的功能有：(1)控制全系统供电电源；(2)控制电解液的pH值；(3)控制电解液的电导率；(4)控制空气搅拌的动力电源；(5)控制电解液再循环过滤系统。

为了便于实现此目的，在设计中采用了集成控制仪表，不仅自带温度校准而且还自带4~20 mA控制信号输出和0.58 kW的继电器控制功率；从而极大地简化了控制电子线路的设计。在去污过程中，由pH控制器根据其检测到的pH值来自动比较设定的上下限数值，控制缓冲液添加用的计量泵，从而实现电解液pH值的控制。其次，由电导率控制器随时监测电解池中电解液的电导率情况，并作出相应的反应动作以调节电解液的电导率，即在电导率数值超差后控制电解液的计量泵泵会送入合适的电解质溶液。系统使用空气进行搅拌，为了减少二次废物、提高去污效率，本装置带一个每小时去污循环流量为20 m³/h的过滤设备。

考虑到体系具有放射性，因而不考虑过滤介质回收问题，而是准备将其直接进焚烧炉焚烧，为了防止含氯气氛腐蚀焚烧炉，因此要求焚烧对象不含氯。为了达到此目的，选择的过滤介质为聚丙烯缠绕毛线式滤芯，更换后的滤芯经干燥后可直接送入焚烧炉进行放射性废物焚烧减容，便于放射性废物的进一步处置。另外，系统用一个热继电器防止系统超负荷运行和短路，以保障系统电路的安全。又用一个浮球液位计对液面进行控制，以防止电解液溢出而造成工作场所污染。

为了验证该装置的效能，先用铅污染物体进行了验证实验，电流密度0.1 A/cm²，去污实验至X射线荧光分析仪的检测下限结束。首先记录待去污部件的表面状态和污染程度。然后置入钛篮，通电去污。在去污、清洗后检查记录待去污部件的表面状态和污染程度，计算去污因子。其中使用脉冲供电时，占空比为95:5、正负脉冲比为75:25。从图1的结果可以看出，直流和脉冲均可以实现去污目的。另外，为了验证其对于放射性污染部件的去污效率，将450 mm×300 mm×4 mm不锈钢电热板置入钛篮内，使用脉冲供电去污，其中电流密度为0.014 A/cm²、占空比为95:5、正负脉冲比为75:25。从图2所示的结果可以看出，去污效果良好，受污染部件可以达到清洁解控水平。总的说来，经过试运行证实该装置达到设计要求，可以用于中小尺寸受污染部件的去污。