放射性廢水處理技術(shù)研究進展
摘要:強調(diào)了放射性廢水處理技術(shù)研究的重要性,系統(tǒng)綜述了國內(nèi)外各種放射性廢水處理技術(shù)的工藝、原理,并對其適用條件、優(yōu)缺點等進行了分析探討,介紹了國外的最新研究成果。指出多種處理技術(shù)的聯(lián)合使用將取得較好效果,而采用閉路循環(huán)、提高利用效率才是最終出路。
關(guān)鍵詞:放射性,廢水,處理
自 1895年倫琴發(fā)現(xiàn) X射線和 1898年居里發(fā)現(xiàn)鐳元素以來, 核科學(xué)技術(shù)一直在不斷地發(fā)展成熟, 并深刻地改變著世界。但是, 它又像一把雙刃劍, 在給人類帶來巨大利益的同時, 也帶來了嚴(yán)重的安全隱患。比如, 核能發(fā)電, 盡管滿足了人類對能源的需求, 卻又引起人們對切爾諾貝利核事故悲劇是否會重演的憂慮，F(xiàn)在, 放射性元素在軍事、能源、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)及其他科學(xué)研究中的應(yīng)用已極其廣泛。與此同時, 在整個開發(fā)利用過程中所產(chǎn)生的放射性廢氣、廢液和固態(tài)廢棄物的數(shù)量越來越多, 危害也越來越大, 這不能不引起人們更加深切的關(guān)注。在放射性三廢中, 放射性廢水所含的放射性總量占原態(tài)放射性廢物總量的比例相當(dāng)大,因此對其處理尤其應(yīng)當(dāng)重視。文中主要介紹放射性廢水處理中的常用技術(shù)及國外的最新研究進展。
1 概 述
從根本上講, 放射性元素只能靠自然衰變來降低以至消除其放射性。故其處理方法從根本上說,無非是貯存與擴散兩種。對于高水平放射性廢物,一般妥善地貯藏起來, 與環(huán)境隔絕; 對于中低水平的放射性廢物, 則用適當(dāng)?shù)姆椒ㄌ幚砗? 將大部分的放射性轉(zhuǎn)移到小體積的濃縮 (壓縮 )物中, 并加以貯藏, 而使大體積廢物中剩余的放射性小于最大允許排放濃度后, 將其排于環(huán)境中進行稀釋、擴散。因此, 放射性處理效果的評價指標(biāo)主要有兩個: 一是濃縮倍數(shù); 二是 去污倍數(shù)或凈化倍數(shù)[ 1]。前者指放射性廢物的原有體積與處理后的放射性濃集物體積之比, 濃縮倍數(shù)越大, 則濃縮后的體積越小, 貯存也就越經(jīng)濟、安全; 后者指放射性廢物的原有放射性濃度與處理后的剩余放射性濃度之比, 去污倍數(shù)越大, 則處理后的廢物中剩余放射性濃度越低, 排放、貯存就越安全。放射性廢水的主要去除對象是具有放射性的重金屬元素, 與此相關(guān)的處理技術(shù), 簡單地可分為化學(xué)形態(tài)改變法化學(xué)形態(tài)不變法兩類[ 2 ]。其中化學(xué)形態(tài)改變法包括化學(xué)沉淀法、氣浮法、生化法等, 化學(xué)形態(tài)不變法包括蒸發(fā)法、離子交換法、吸附法、膜法等。
2 主要處理技術(shù)與方法
2. 1 化學(xué)沉淀法
化學(xué)沉淀法是向廢水中投放一定量的化學(xué)絮凝劑, 如硫酸鉀鋁、鋁酸鈉、硫酸鐵、氯化鐵等, 有時還需投加助凝劑, 如活性二氧化硅、黏土、聚合電解質(zhì)等, 使廢水中的膠體物質(zhì)失去穩(wěn)定而凝聚成細小的可沉淀的顆粒, 并能與水中原有的懸浮物結(jié)合為疏松絨粒。該絨粒對水中的放射性元素具有很強的吸附能力, 從而凈化水中的放射性物質(zhì)、膠體和懸浮物[ 3]。引起放射性元素與某種不溶性沉渣共沉的原因包括了共晶、吸附、膠體化、截留和直接沉淀等多種作用, 因此去除效率較高。羅明標(biāo)等[ 4 ]的試驗研究表明, 氫氧化鎂處理劑具有良好的除鈾效果, 特別適合于酸溶浸鈾后的地下低放射性含鈾廢水的處理, 在一定條件下, 能將廢水中的含鈾量降至 0. 05 mg/L以下, 達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
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