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第1章 综述 1

第2章 放射性固体废物来源及分类 5

2.1放射性固体废物的来源 5

2.2放射性废物分类原则 7

2.3基于处置要求的分类（IAEA采用的分类） 7

2.4按物理性状的分类 8

2.4.1湿固体废物 8

2.4.1.1废离子交换树脂 8

2.4.1.2过滤器泥浆 9

2.4.1.3筒式过滤器 9

2.4.2干固体废物 9

2.4.2.1可压缩废物 9

2.4.2.2不可压缩废物 9

2.5英国放射性固体废物的分类 9

2.6我国对放射性固体废物的分类 10

参考文献 11

第3章 放射性固体废物的预处理及中间贮存 12

3.1收集 12

3.2分拣 12

3.3废物收集与分拣实例 13

3.3.1洛斯阿拉莫斯国立实验室超铀废物的收集与分拣 13

3.3.2洛斯阿拉莫斯国立实验室低放废物的收集与分拣 13

3.4去污 14

3.4.1机械-物理法 14

3.4.1.1吸尘法 14

3.4.1.2机械擦拭法 15

3.4.1.3高压水-蒸汽喷射法 15

3.4.1.4低温磨料喷射 15

3.4.1.5氟利昂超声波清洗 15

3.4.2化学法 15

3.4.3电化学法 15

3.4.4熔炼法 16

3.4.5大部件的去污 16

3.4.5.1试验事例：YAECRPVH 16

3.4.5.2技术评价 17

3.4.5.3大部件去污的经济性 18

3.5回取 18

3.6放射性固体废物中间贮存 19

3.6.1放射性废物贮存的基本要求 19

3.6.2未经处理的废物的贮存 20

3.6.3经过处理和整备的废物的贮存 21

3.6.4贮存设施的设计 21

3.7小结 21

参考文献 21

第4章 焚烧 22

4.1概述 22

4.2焚烧技术及其流程 23

4.2.1焚烧技术 23

4.2.2焚烧炉工艺流程 24

4.2.21焚烧前拣选废物 24

4.2.2.2进料 25

4.2.2.3焚烧控制 25

4.2.2.4灰烬收集 25

4.2.2.5控制与安全系统 25

4.2.2.6废气处理 26

4.3焚烧装置 33

4.3.1焚烧炉类型 33

4.3.1.1流化床焚烧炉 33

4.3.1.2旋转焚烧炉 35

4.3.1.3固定床焚烧炉 37

4.3.1.4热解焚烧炉 39

4.3.1.5过量空气焚烧炉 41

43.1.6熔渣焚烧炉 42

4.3.2焚烧炉放射性核素排放 44

4.3.2.1核素气载排放物 44

4.3.2.2灰烬和残留物的放射性特性 46

4.3.3焚烧过程控制和监测与放射性释放控制技术 48

4.3.3.1过程控制技术 48

4.3.3.2过程监测技术 50

4.3.3.3释放控制技术 52

4.3.4焚烧与放射性核素大气排放物的监测技术 53

4.3.4.1放射性核素大气释放监测技术 53

4.3.4.2辐射过程监测技术、运行原理和应用 60

4.3.4.3监测焚烧炉灰中的比活度 60

4.3.5焚烧炉的尾气装置（空气污染控制系统 61

4.3.5.1通过过滤净化废气的装置 61

4.3.5.2分离净化废气的设备 67

4.3.5.3洗涤净化废气的设备 72

4.3.5.4通过吸收或者吸附净化废气的设备 75

4.3.5.5用于废气冷却／加热的设备 76

4.3.5.6风机 77

4.3.5.7管道和阀门 78

4.4焚烧炉的运用 79

4.4.1美国 80

4.4.1.1洛斯阿拉莫斯国家实验室控制空气焚烧炉 80

4.4.1.2洛基弗拉茨（RockyFlats）流化床焚烧炉 81

4.4.1.3橡树岭毒性物质焚烧炉 83

4.4.1.4爱达荷工程实验室实验焚烧炉 84

4.4.1.5萨凡纳河场址的β-a焚烧炉 88

4.4.2德国 90

4.4.2.1卡尔斯鲁厄核研究中心焚烧炉 90

4.4.2.2于利希研究中心焚烧炉 93

4.4.2.3RWENUKEM有限责任公司热解焚烧炉 95

4.4.3加拿大 99

4.4.4比利时 99

4.5等离子体焚烧 100

4.5.1等离子体焚烧技术概述 100

4.5.2等离子焚烧技术的研究开发与应用现状 103

4.5.2.1日本 103

4.5.2.2俄罗斯 107

4.5.3等离子体焚烧技术的研究开发状态及其优缺点 109

4.6放射性固体废物焚烧处理的发展动态 109

参考文献 109

第5章 压实技术及设备 111

5.1概述 111

5.2压实减容的特点 111

5.2.1低压力压实 112

5.2.1.1真空压实 112

5.2.1.2桶内压实机 113

5.2.1.3连桶压实 113

5.2.1.4箱压实机 115

5.2.15打包机 115

5.2.1.6螺杆压实机 117

5.2.2超级压实 117

5.2.2.1超级压实机的基本形式 117

5.2.2.2预压实 118

5.2.2.3包装超级压实后的饼块 118

5.2.2.4系统组件 119

5.2.2.5污染控制 120

5.2.2.6液体处理 120

5.2.2.7混凝土密封 120

5.3压实机的应用 120

5.3.1荷兰 122

5.3.1.1Fontijne可搬运式超级压实机 122

5.3.1.2Fontijne可移动式超级压实机 125

5.3.1.3Fontijne固定式超级压实机 126

5.3.2德国 131

5.3.2.1卡尔斯鲁厄核研究中心超级压实机系统 131

5.3.2.2可搬运式超级压实机 131

5.3.2.3固定式超级压实机 134

5.3.2.4可移动式超级压实机 138

5.3.25桶内压实机 139

5.3.3瑞典 142

5.4压实的优缺点 143

5.5压实机的开发研究动态 143

参考文献 143

第6章 水泥固化 144

6.1概述 144

6.2水泥固化工艺 145

6.2.1固化系统的要求 145

6.2.2工艺控制程序 145

6.2.3混合方法 145

62.3.1容器内混合 146

6.2.3.2混合后装桶 146

6.2.4容器内水泥固化工艺 147

6.2.5流线水泥固化工艺 150

6.2.6可移动式水泥固化装置 155

6.2.7其他水泥固化工艺 158

6.27.1冷压水泥 158

6.2.7.2热压水泥 158

6.2.7.3水泥浆固定 158

6.3水泥固化的技术特性 158

6.3.1水泥固化的适应性 158

6.3.2水泥种类和添加剂 160

6.4固化体的特性 165

6.4.1水泥固化应具备的条件 165

6.4.2化学稳定性 165

6.4.2.1废物-固化剂相互作用 165

6.4.2.2浸出性 165

6.4.2.3固化体-容器的相互作用 169

6.4.2.4固化体-处置环境的相互作用 169

6.4.3机械稳定性 171

6.4.4热稳定性 172

64.4.1热解作用 172

6.4.4.2冻结-解冻稳定性 172

6.4.5辐照稳定性 173

6.4.6生物降解 173

6.5各国应用的水泥固化装置 174

6.6大体积浇注 176

6.6.1美国的大体积浇注 176

6.6.1.1大体积浇注的处置设施 176

6.6.1.2配方 178

6.6.1.3盐石的制备 178

6.6.1.4盐石的抗压强度 182

6.6.1.5处置室的封闭 182

6.6.1.6盐石的处置能力 182

6.6.1.7环境监测 185

6.6.2中国用大体积浇注处置低中放废物的进展 185

6.6.2.1工艺系统简介 185

6.6.2.2工程进展情况 185

6.7小节 186

参考文献 187

第7章 沥青固化 188

7.1概述 188

7.2用于废物固定的沥青的特性 188

7.2.1沥青的来源和类型 188

7.2.2沥青物理特性 188

7.2.3耐辐照性 194

7.2.4放射性废物整备处理使用的沥青 197

7.3适合沥青固化处理的放射性废物类型 199

7.31淤泥和泥浆 199

7.3.2离子交换树脂 201

7.3.3焚烧炉灰 202

7.3.4其他固体材料 202

7.4固化工艺 202

7.4.1湿固体废物的沥青固化 203

7.4.1.1非连续性工艺（间歇式工艺） 203

7.4.1.2连续式工艺 205

7.4.2固体或预干燥废物的沥青固化 211

7.5沥青固化工艺操作的安全角度 211

7.5.1一般安全 211

7.51.1沥青的贮存 211

7.5.1.2废物处理前的分析程序 212

7.5.1.3温度控制和过程互锁 213

7.5.1.4防火程序 213

7.5.1.5溶剂清洗注意 214

7.5.1.6报道的几次事故 214

7.5.2辐照安全 214

7.5.2.1通常的考虑 214

7.5.2.2屏蔽 214

7.52.3污染防护 215

7.5.3安全问题的结论 215

7.6沥青固化的废物体特性 216

7.6.1贮存、运输和处置的要求 216

7.6.1.1沥青固化废物的贮存 216

7.6.1.2沥青固化废物的运输 217

7.6.1.3处置 217

7.6.2物理特性 218

7.6.2.1废物-沥青基质比率 218

76.2.2匀质性 218

76.2.3密度 219

76.2.4机械特性 219

7.6.2.5其他物理特性 220

7.6.3化学和物理化学特性 220

7.6.3.1沥青和废物的化学兼容性 220

7.6.3.2可燃性 221

7.6.3.3放射性核素通过浸出的释放 221

7.6.4吸水引起的膨胀 221

7.6.41离子交换树脂 222

7.6.42膨胀压力 223

7.6.5放射性特性 223

7.6.5.1放射性 223

7.6.5.2辐解气体产生和释放 224

7.6.5.3辐射对浸出性的影响 224

7.6.6生物降解 224

7.7小结 227

参考文献 228

第8章 聚合物固化 229

8.1概述 229

8.2低中放固体废物的特性和来源 229

8.2.1湿固体废物特性 229

82.1.1颗粒树脂 229

82.1.2粉末树脂 230

82.1.3过滤介质 230

8.2.1.4淤泥 230

8.2.2固体废物特性 230

8.2.3废物源 231

8.2.3.1压水堆（PWR） 231

8.2.3.2沸水堆（BWR） 231

8.2.3.3气冷反应堆（GCR） 232

8.2.3.4乏燃料水池 234

8.2.35乏燃料后处理 234

8.2.36其他废物源 234

8.3聚合物的描述 235

8.3.1聚合物类型和一般要求 235

8.3.2聚合物的性质 235

8.3.2.1物理和机械特性 235

8.3.2.2抗化学作用性能 237

8.4废物固化前的预处理 237

8.4.1化学预处理 238

8.4.1.1pH控制 238

8.4.1.2降低盐废物溶解性 238

8.4.1.3饱和废树脂 238

8.42脱水 238

8.4.2.1机械式脱水 238

8.4.2.2蒸发 238

8.42.3蒸发／结晶 238

8.4.3干燥 239

8.4.3.1挤压机／蒸发器系统 239

8.4.3.2流化床干燥器 239

8.4.3.3薄膜和刮膜蒸发器／干燥系统 239

8.4.3.4喷射干燥器 239

8.5固化工艺 241

8.5.1环氧树脂 241

8.5.1.1法国CEA的固化工艺 241

8.5.1.2英国中央电力局的聚合物固化工艺 242

8.5.1.3固化体特性 245

8.5.2聚酯树脂 247

8.5.2.1CEA／TA／JGC工艺 247

8.5.2.2IREP工艺 250

8.5.2.3聚酯固化废物的其他工艺 252

8.5.3聚乙烯物 256

8.5.3.1日本JAERI聚乙烯固化 257

8.5.3.2布鲁克海文挤压机工艺 260

8.5.4苯乙烯-二乙烯基苯系统 264

8.5.41工艺描述 264

8.5.4.2废物固化体特性 265

85.5其他聚合物系统 265

8.6小结 265

参考文献 266

第9章 水力压裂处置中放泥浆 267

9.1美国用水力压裂处置废液的情况 267

9.2水力压裂工艺 268

9.2.1水力压裂设施和工艺概述 268

9.2.2废液成分及掺合浆的配方 271

9.2.3水力压裂灰浆注射的监测 273

9.3NHF的淤泥处置 273

9.3.1设施描述 274

9.3.2注射情况 274

9.4中国的水力压裂开展情况 276

9.4.1注射情况概述 276

9.4.2用水力压裂处置中放泥浆的技术研究 277

9.5小结 279

参考文献 279

第10章 其他放射性固体废物处理方法 281

10.1熔融盐氧化法 281

101.1技术概述 281

10.1.2美国劳伦斯利弗莫尔MSO中试厂 282

10.1.2.1熔融盐氧化系统描述 282

10.1.2.2试验与结果 282

10.1.2.3结论 287

10.1.3熔融盐氧化法的优缺点 288

10.2微波处理 288

10.3热化学处理工艺 289

10.4玻璃固化 290

10.5催化湿法氧化 290

10.6超临界水氧化 293

10.7生物处理 294

10.8放射性淤泥处理 295

参考文献 295

第11章 a废物的处理与整备 297

111概述 297

11.2处理可燃性固体a废物的湿燃烧法 297

11.2.1湿燃烧法的技术原理 297

11.2.2湿燃烧法工艺流程 298

11.2.3应用的工艺流程和设备 298

11.2.3.1美国 298

11.2.32德国 301

11.23.3瑞士 301

11.234日本 302

11.2.4残渣的处理 302

11.2.5湿燃烧法处理a废物的优点和缺点 303

11.3a焚烧灰的整备 303

11.3.1a焚烧灰室温固化处理法 303

11.3.2a焚烧灰熔融处理法 304

11.3.3a焚烧灰烬的衡压整备法 304

11.3.4焚烧灰的减容系数和包装质量 304

11.4废包壳的处理与整备 305

11.4.1热衡压法（HIP） 305

11.4.1.1HIP设备的部件 306

11.4.1.2HIP处理的过程 308

11.4.1.3热衡压法的研究 308

11.4.1.4HIP处理产生的实固体的评估 310

11.4.1.5固体金属（经HIP处理过）的处置考虑 310

11.4.1.6工业规模HIP法固体金属试验生产 311

11.4.2水泥基体固定法 312

11.4.3压实处理法 312

11.4.3.1卡尔斯鲁厄的研究工作 312

11.4.3.2比利时莫尔的研究工作 313

11.4.4熔融处理法 314

11.5整备后的废物形态 315

11.6结语 316

参考文献 316

第12章 极低放固体废物的处理 317

12.1极低放固体废物的概念 317

12.2各国极低放固体废物的管理政策 318

12.3各国极低放固体废物的处理 318

12.3.1法国极低放固体废物处理 318

12.3.1.1法国极低放固体废物的来源 318

12.3.1.2极低放固体废物处置设施 319

12.3.2俄罗斯极低放固体废物处理 319

12.3.2.1俄罗斯极低放固体废物状况 319

12.3.2.2俄罗斯极低放固体废物处理技术 320

12.3.2.3俄罗斯极低放射性固体废物工业填埋场的辐射安全 321

12.3.3日本极低放固体废物处理 322

12.3.4韩国极低放固体废物处理 323

12.3.4.1免除、免管及清洁解控的准则及程序 323

12.3.4.2韩国的经验和实践 325

12.3.5其他各国极低放固体废物处理 326

12.4极低放固体废物处置简述 326

12.5极低放固体废物管理的发展趋势 327

参考文献 328

第13章 放射性固体废物的安全运输 329

13.1概述 329

13.2国际原子能机构放射性物质安全运输的相关规则 329

13.3放射性固体废物安全运输的管理 330

13.3.1场内运输管理 330

13.3.2场外运输管理 330

13.3.2.1包装容器标准 330

13.3.2.2包装容器的类型、重要特性 332

13.3.2.3检验分析 334

13.3.2.4运输路线 335

13.3.2.5运输设备 335

13.3.2.6运输通讯 337

13.3.2.7运输人员培训 338

13.3.2.8事故管理 338

13.4运输的管理控制系统介绍 340

13.5总结 342

参考文献 342

第14章 辐射防护 344

14.1辐射防护目标 344

14.2辐射防护的原则 344

14.3固体废物处置前的辐射防护 345

14.3.1选址、设计阶段的辐射安全评价 345

14.3.2运行阶段的辐射安全评价 345

14.3.2.1辐射防护监测体系 345

14.32.2辐射安全评价 345

14.3.3放射性固体废物处理过程中辐射防护的特点 346

14.3.4放射性固体废物运输中的辐射防护 346

参考文献 346

第15章 国内放射性固体废物处理及管理现状 347

15.1概述 347

15.2我国开展固体废物处理的情况 348

15.2.1分拣和去污 348

15.22焚烧 348

15.2.3压实减容 349

15.2.4固化处理 349

152.5贮存 349

152.6工程实例 349

15.2.6.1放射性固体废物整备中心 350

15.2.6.2可燃固体废物焚烧站 352

15.3处置方面的发展情况 355

15.3.1低中放废物处置 355

15.3.2高放废物处置 356

15.4小结 356

参考文献 356

附录A放射性固体废物管理的法律、法规和标准 357

A.1国外固体废物处理及管理的法律、法规和标准 357

A.1.1国际原子能机构（IAEA）的法律文件和标准 357

A.1.1.1核应用方面的公约 357

A.1.1.2安全标准 358

A.1.2美国放射性废物管理的法令、条例和标准 360

A.1.2.1美国放射性废物管理相关法令简要介绍 360

A.1.2.2放射性废物管理方面的管理条例和标准简要介绍 360

A.1.3英国放射性废物管理的法律 361

A.1.4法国放射性废物管理的法律、条例和规章 361

A.2国内法律、法规和标准 361

A.3小结 362