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福島核污染水,遠洋蒸發(fā)處理與福島陸上蒸發(fā)處理,兩方案概略對比:
在福島陸上對核污染水作蒸發(fā)處理也是可以的。除了氚之外的其它放射性物質(zhì)濃縮干化富集后,密封鉛罐中,與遠洋作業(yè)是一樣的。
在福島陸上蒸發(fā)后僅有氚放射性的污染汽,冷凝為僅有氚放射性的污染水,船運至偏北遠洋,大范圍散排入較深海水下也可以的。而且可用待蒸發(fā)核污染水,與蒸發(fā)后僅有氚放射性的污染汽水間換熱的冷凝換熱器系統(tǒng),減少核污染水蒸發(fā)的能耗。但冷凝換熱器系統(tǒng)制造和運行費用不少,因為被冷凝冷卻的僅有氚放射性的污染汽水,與作為吸熱用水的含多種放射性物質(zhì)的待蒸發(fā)核污染水,相互需嚴格隔離。陸上蒸發(fā)冷凝處理430萬噸核污染水,總費用應(yīng)該會低于遠洋蒸發(fā)處理方式,具體低多少,需在可行性研究階段作研算。
另外,在遠洋蒸發(fā)處理核污染水,與陸上蒸發(fā)處理相比,雖增加了處理費用(專用船建造和運行費用,高于,“蒸發(fā)后僅有氚放射性的污染水蒸汽冷凝器建造和運行費用,減去30年節(jié)能價值,之差”),但前者較有利于延長經(jīng)由食物鏈在人類身體里富集到有害程度的時間,其機理是:增加氚的海空循環(huán)量,減少其海空陸循環(huán)量,減慢其對陸上談水動植物污染的速率,從而達到前述目的。而氚的半衰期是12.4年,雖然其放射性永遠不會歸零,但百年后強度會降到很低,所以,盡量延長氚經(jīng)由食物鏈在人類身體里富集到有害程度的時間,是很重要的。而在福島陸上蒸發(fā)核污染水,蒸出的僅有氚放射性的污染水蒸汽,經(jīng)由冷凝換熱器冷凝,在工程和經(jīng)濟實際條件限制下,是不可能完全冷凝的,其被冷凝冷卻汽水出口溫度遠高于環(huán)境溫度,會排出約3成的,僅有氚放射性的污染水蒸汽,易漂向大陸隨雨降落。基于這方面考量,若遠洋蒸發(fā)與陸上蒸發(fā)430萬噸核污染水總費用差額不太大,就宜取遠洋蒸發(fā)方案(這留待以后專業(yè)設(shè)計機構(gòu)、環(huán)保機構(gòu)、決策機構(gòu)具體綜合研究決定吧)。這里可先確判:遠洋蒸發(fā)處理核污染水項目總費用,遠遠低于核污染水排海在未來30年會造成的,東北亞海洋捕撈殖植有關(guān)一二三產(chǎn)業(yè)的巨大經(jīng)濟損失。
陸上蒸發(fā)處理核污染水,應(yīng)該使用待蒸發(fā)核污染水與蒸發(fā)后僅有氚放射性的污染汽水間換熱器系統(tǒng),這與在遠洋蒸發(fā)處理,不用冷凝換熱器相比,可以減少一些能耗,但海或陸上蒸發(fā)兩種方案熱耗不會有數(shù)量級的差別,估計使用冷凝換熱器能減少30%的能耗就很理想了,因為受造價限制,冷凝換熱器換熱通道長度、換熱面積受限制,而換熱界面材質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)有限,且被冷凝冷卻汽水與吸熱用水在各自通道中的傳熱傳質(zhì)過程,遠不會是理想的均溫動態(tài),所以熱交換遠不能達充分程度,冷凝換熱器的被冷凝汽水出口,會排出溫度較高的水和汽,帶走不少熱能。冷凝換熱器本體也會對外輔射和傳導(dǎo)散發(fā)不少熱能。
在核污染水遠洋蒸發(fā)處理船上,也可考量采用上述冷凝換熱器,因為在遠洋可以排放蒸發(fā)后冷凝的僅有氚放射性的污染水。這要作技術(shù)經(jīng)濟研算,要看處理430萬噸核污染水,用冷凝換熱器節(jié)省的能源費用,是否高于,“冷凝換熱器制造和30年運行費用,與因增加換熱器而要求專用船噸位增加,導(dǎo)致的造價增量,這3項費用的和”,若節(jié)能價值高于使用冷凝換熱器導(dǎo)致的制造和運行費用,則應(yīng)制造和使用冷凝換熱器,反之則不制造和使用它。這些要在項目可行性研究階段作研算。
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