关于放射性废水处理技术的探究

2019-03-07 版权声明 举报文章

摘要 放射性污水对自然环境及人类健康产生巨大影响。因此,近年来,放射性废水处理越来越受各国关注,对放射性废水处理技术进行研究逐渐成为一个热点问题。

关键词 放射性;废水;处理技术

中图分类号X7 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)111-0118-02

0引言

放射性污水对自然环境及人类健康产生巨大影响。该种废水的排放会对水、土壤等造成污染,并通过各种途进入到人类体内,对人类健康造成危害。因此,目前各国均在加强对放射性废水的科学处理,努力将其污染降至最低程度。

1 放射性废水处理相关技术

1.1离子交换法

离子交换法指的是将放射性离子(存在于废水中)与可交换离子(存在于离子交换剂中)进行有效交换,通过废水中的放射性离子转移离子交换剂来实现废水净化。存在于废水中的放射性核素均表现为阳离子、阴离子形式,阳离子为主要存在形式。同时,存在于水中的放射性核素是微量的,很适合进行离子交换,所以在不受非放射性离子干扰的基础上对废水中放射性离子进行离子交换处理,可保持其有稳定、有效地进行长时间工作。但该方法的应用也具有一定局限性,其制约因素主要以下2种:1)放射性离子。应用该种方法对竞争离子含量高的废水进行处理时,需先应用二级离子交换柱将废水中的常量竞争离子除去,或需要将相应的电渗析设备附加于离子交换柱前。2)离子交换剂。有机、无机离子交换剂是现阶段应用较为广泛的离子交换剂。离子交换剂应用于放射性废水处理中的特点主要表现为,在离子交换达到相应的饱和程度后,对其进行熔化、凝固等处理,使放射性废物的最终处理更为方便。但是,离子交换剂自身的缺陷是其的再生和处置都存在一定难度。

1.2絮凝沉淀法

絮凝沉淀法指的是利用絮凝剂,促进存在于废水中的相关放射性核素发生共沉淀,促进放射性最终处理。存在于废水中的氢氧化物、磷酸盐、碳酸盐等化合物多数均表现为不溶性。因此,利用化学方式对其进行处理,从废水中将其去除,则存在于废水中的相应放射性核素便会更易于发生转移,同时浓集于体积较小的污泥,进而实现有效降低体积较大废水中的放射性物质含量,最终实现废水处理的最终目标。该种方法应用于放射性废水处理存在2个制约因素:1)絮凝剂。铝盐、石灰、铁盐、磷酸盐等为现阶段应用较为普遍的絮凝剂。随着技术的发展,絮凝剂也在不该改进和完善。在相关研究中,应用不溶性沉淀粉黄原酸酯对存在一定金属含量的放射性废水进行处理,取得较为理想的处理效果。在废水处理过程中,也可添加适量的活性二氧化硅、粘土、高分子电解质等助凝剂,以打到促进凝结的效果;2)污泥后续处理。在废水处理过程中所产生的污泥需要进行相关处理。处理方式主要为对其进行浓缩、脱水、固化等。如污泥后续处理不但将会对自然环境及人类健康造成二次污染。目前,在废水处理过程中,对产生的污泥主要应用蒸发、融化、重力沉淀、离心和冻结、过滤等方法对其进行后续处理。

1.3吸附法

吸附法指的是通过利用吸附剂(多孔性固体)对存在于废水中的单种、数种核素进行吸附,使废水中的相应核素吸附于吸附剂表面,从而实现净化废水的目的。该种方法的应用效果主要取决于吸附剂。沸石、活性炭、膨润土、高岭土、黏土等为目前应用最为普遍的吸附剂。其中,沸石是具有竞争力的吸附剂。因为沸石安全易得且价格低廉。有关研究结果表明,与蒸发浓缩法相比,应用沸石作为吸附剂对放射性废水进行处理,其可节省超过80%的费用。同时,与别的吸附剂相比,沸石的吸附能力及净化效果均具有较为明显的优势。相关研究表明,沸石的净化能力是别种吸附剂净化能力的10倍,同时它还兼有过滤剂、离子交换剂的作用。凭借这些特点,沸石成为目前放射性废水处理中最受欢迎的吸附剂,被广泛应用于放射性废水污染处理技术中。

1.4蒸发浓缩法

蒸发浓缩法指的是应用专用蒸发装置,结合相应的加热蒸汽对水进行加热,使水发生汽化作用,蒸发排出。在这个过程中,存在于水中的放射性核素未被汽化,因此在水中留下,将滞留的放射进行性核素浓缩,并做相应处理,最终实现废水的净化。在放射性核素中,除碘、氚等元素外,大部分元素均无挥发性,因此,应用蒸发浓缩法对放射性废水进行处理具有较高的去污系数,去污系数高达104-106。同时,该种方法具有较为广泛的应用范围,适用于各种低、中、高废水。且其应用也较为灵活,既可与其它方法联合使用,也可单独使用。新型高效蒸发器包括蒸薄膜蒸发器、汽压缩式蒸发器、真空蒸发器等。新型蒸发器的研发和利用有效提高了新型蒸发器,降低了废水处理成本,有效促进蒸发浓缩法的改进和完善,提高放射性废水污染处理效率和质量。

1.5生物处理法

生物处理法指的是通过对特性菌属的引入或驯化,促进存在于污泥中的微生物群体形成酶系统,然后通过同化作用来实现对废水进行处理。该种方式适用于浓度低、成分复杂、有机污染严重的放射性废水。生物处理法主要包含微生物法和植物修复法两种。菌属的选择是制约该种方式应用效果的主要因素。国外相关研究发现,名为Geobacter sulfurreducens的细菌可有效将溶解于水中的铀元素去除。同时,该种细菌还可有效还原金属离子,降低金属溶解度,使金属物质以固体形式在水中沉淀,所以在生物处理方法可利用该种细菌对废水中存在的放射性金属进行处理。同时,在废水处理相关技术中,微生物菌体还可作为生物处理剂来应用。其应用具有高效率、低成本、少耗能等诸多特点,且无二次污染物,可有效降低放射性废物含量,为后期地质处置的进行创造有利条件。

1.6膜分离法

膜分离法指的是应用具有选择性的透过薄膜,同时结合温度差、压力差、电位差等动力,实现对存在于放射性废水的混合物进行分离。在废水处理技术中,膜分离法是一种刚刚研发出来的新型技术。该种技术具有设备简单、操作方便、出水水质好、适应性广泛等诸多特点。膜分离技术是制约该种方法应用效果的主要因素。超滤(uF)、纳滤(NFI)、微滤(MF)、膜蒸馏(MD)等技术是目前应用较为普遍的膜分离技术。膜分离法的应用对原水水质具有较高要求,在应用过程中往往需要对水进行相应的预处理。通常情况下,该种方法很少单独使用,其常于离子交换、絮凝沉淀、吸附等方法结合使用。

2结论

核科学技术的应用是一把双刃剑,它在给国家社会经济发展带来巨大经济利益的同时,也对社会自然环境、人类健康等带来严重性影响。因此,须不断对放射性废水处理技术进行深入研究,不断研发和改进相关技术,提高废水处理效率和质量。

参考文献

[1]黄明犬,周从直,康青.中低放射性废水处理现状与发展[J].西南给排水,2011,12(12):302-303.

[2]马永强.天然沸石在水处理中的应用[J].山西建筑,2012,8(35):108-109.

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