放射性废水处理的方法 4页

放射性废水处理的方法放射性废水的主要去除对象是具有放射性的重金属元素，由于放射性元素的衰变周期不可改变，因此处理放射性废水一般遵循2个基本原则：(1)通过稀释和扩散处理达到无害水平，这主要适用于极低浓度的放射性废水;(2)将放射性废水浓缩并与人类生活环境隔离后，任其自然衰减，这一点适用于任何浓度的放射性废水。与此相关的处理技术，包括化学沉淀法、气浮法、生物处理法、蒸发法、离子交换法、吸附法、膜法、磁-分子法、惰性固化法、零价铁渗滤反应墙技术等。　　1、絮凝沉淀法　　絮凝沉法法依靠絮凝剂使溶液中的溶质、胶体或悬浮物颗粒凝聚为大的絮凝体，从而实现固液分离。由于其经济高效的特点，目前已广泛用于废水处理、食品、化工、发酵工业等诸多领域。向废水中投放一定量的絮凝剂(如硫酸钾铝、铝酸钠、硫酸铁、氯化铁等)，通过絮凝剂的吸附架桥、电中和等物理化学作用与废液中微量放射性核素及其他有害元素发生共沉淀，或凝聚成细小的可沉淀的颗粒，并与水中的悬浮物结合为疏松绒粒，从而吸附水中的放射性核素。　　2、生物处理法　　生物处理法包括植物修复法和微生物法。植物修复是指利用绿色植物及其根际土著微生物共同作用以清除环境中的污染物的一种新的原位治理技术。从现有的研究成果看，适用于植物修复技术的低放核素主要有137Cs，90sr，3H，238Pu，239Pu，240Pu，241Pu及Un的放射性核素，适用的生物修复技术类型主要有人工湿地技术、根际过滤技术、植物萃取技术、植物固化技术、植物蒸发技术。几乎水体中所有的铀都能富集于植物的根部。适用的生物修复技术类型主要有人工湿地技术、根际过滤技术、植物萃取技术、植物固化技术、植物蒸发技术。　　3、吸附法　　吸附法是用多孔性的固体吸附剂处理放射性废水，使其中所含的一种或数种元素吸附在吸附剂的表面上，从而达到去除的目的。在对放射性废液的处理中，常用的吸附剂有活性炭、沸石、膨润土等。其中沸石价格低廉，安全易得，与其他无机吸附剂相比，沸石具有较大的吸附能力和较好的净化效果，沸石的净化能力比其他无机吸附剂高达10倍。近年来，国内外已将沸石应用于放射性废水处理，研究发现，斜发沸石对于放射性物质137Cs的选择性比其他的碱元素和碱土元素阳离子高得多。利用天然沸石除去放射性废物中半衰期较长的90Sr，137Cs，而且通过熔化沸石可以使这些核素长久固定在沸石晶格内，不会造成扩散污染，甚至可以回收含90Sr的结晶盐。　　4、膜分离法　　膜分离法是借助选择性透过性的薄膜，以压力差、温度差、电位差等为动力，对放射性液体混合物实现分离。膜分离技术是一项新兴的分离技术，它具有物料无相变、能耗低、设备简单、操作方便和适应性强等特点。膜技术将会在放射性废水处理中有更为广泛的应用前景。目前国内外在放射性废水处理中采用的膜技术主要有微滤(MF)、超滤(UF)、反渗透(RO)、纳滤(NF)、电渗析(ED)、膜蒸馏(MD)等方法。　　5、零价铁渗滤反应墙技术n　　渗滤反应墙(PRB)技术是目前在欧美等发达国家新兴起来的用于原位去除污染地下水中污染组分的方法。Fe0-PRB技术作为PRB技术的一个重要分支，在许多国家和地下水污染处理的众多方面得到了研究和发展，在反应机制研究、PRB的结构和安装以及新型活性材料的研究等方面都取得了可喜的成果。我国学者已开始研究以零价铁为代表的活性渗滤墙技术，以用于铀尾矿放射性废水的修复(治理)，目前研究已取得一定效果。n（1）化学处理法在大多数核子研究和生产设施中都使用化学沉淀方法处理中低水平放射性废水。这是因为废水中放射性素的氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐等化合物大都是不溶性的，因而能在化学处理中被除去，至少被部分地除去，而在化学絮凝剂或载体投量较大形成大量凝絮沉淀时，其去除率更高。化学处理的目的，是使废水中的放射性核素转移并浓集到小体积的污泥中去，而使大体积的废水残余很少的放射性，从而能够达到排放标准而安全地排于环境。（2）离子交换法许多放射性核素在水中呈离子状态，特别是经过化学沉淀处理后的放射性废水，由于除去了悬浮和胶体的放射性核素，致使剩下的几乎全是呈离子状态的核素，其中大多数是阳离子，另有少数是阴离子，例如碘常以碘根或碘酸根离子存在，磷以磷酸根离子存在。碲、铝、氟等放射性同位素在溶液中也往往以阴离子形态存在。因此，用离子交换法处理放射性废水，尤其是经化学沉淀处理后的放射性废水，以及含盐量少和浊度很小的放射性废水，如反应堆冷却水、核燃料冷却池水等，往往能获得很高的净化效率。（3）蒸发浓缩法废水中的大多数放射性核素是不挥发性的，因此用蒸发浓缩处理废水，能够使其得到有效的净化和浓缩。其简单的工作原理是：将废水送入蒸发器加热段的加热管中，同时将工作蒸汽通入加热管的外侧空间，通过管壁的热传导将废水加热沸腾，于是废水中的水分被逐渐蒸发形成水蒸气，随后经冷却使凝结成水。而废水中的放射性核素，特别是不挥发性的放射性核素，大都被保留在残余液中，因此这种冷凝水所含的放射性往往比原来的废水低得多。在其放射性低于最大允许浓度时便可直接排于环境中，而在其放射性大于最大允许浓度时往往附加离子交换法处理，达到排放标准后再行排放。蒸发残液体积大大缩小，而放射性浓度和固体浓度却大为增加，因此成为浓缩液。