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电解铀废水

发布时间:2022-12-26 15:05:30

『壹』 60年代中国如何分离浓缩铀

提纯浓缩铀-235含量的技术比较复杂,因为元素的各种同位素,如同“孪生姐妹”,无论在物理性质和化学性质上都十分相似,采用通常的各种物理提纯方法或者化学提纯方法收效都甚微,代价却很高。现时用来提纯铀-235的主要方法有气体扩散法、离子交换法、气体离心法、蒸馏法、电解法、电磁法、电流法等,其中以气体扩散法最成熟,制造第一颗原子弹用的铀核材料就是用这种方法制造出来的。所有这些提纯方法,它们的工艺过程都比较复杂,办厂投资高,运转过程中消耗的能量也高;而且产量低,生产出的铀核燃料成本大。因此,科学家一直在找新提纯方法。现在,激光科学工作者提出用激光进行提纯,或许这种方法能够大大地降低生产铀燃料的成本。
用激光提纯、浓缩铀-235的主要依据是激光有极好的单色性,以及各同位素原子的同位素光谱位移。各个同位素原子核含的中子数目不同,它们的能级发生所谓同位素位移,发射出来的光辐射波长出现差异,当然,相差的数值是十分小的。但是,激光的单色性很好,能够做到用和某种同位素原子发射的光辐射波长相同的激光去激发其中的一种原子,而不会把其他同位素原子一起激发,亦即是说,用激光可以做到单独把各种同位素原子中的一种激发到高能态,或者把它的原子电离。被电离的同位素原子再用电场就可以把它从同位素混合物堆中单独“拉”出来,收集后就可以单独获得这种同位素。如果是把这种同位素的原子激发到高能级去的,我们便可以利用在高能级的原子和在基态的原子参加化学反应的活动能力不同,通过化学反应方法把它给分离出来。
用激光的方法提纯浓缩铀-235,比现有的各种方法都优越,生产设备可以大大简化,生产成本也可以大大降低。根据科学家的估计,生产投资大约只有气体扩散法的1/2,生产过程中消耗的能量只有气体扩散法的1/10左右。所以,世界各国都很重视开发这种铀核燃料生产技术。美国从1977年就开始研究用激光提纯浓缩铀燃料,从实验上证实了这种方法在原理上的可行性。1982年,美国能源部确定,今后使用激光来生产铀核燃料。
用激光提纯浓缩铀-235的技术路线有两条:一条称为原子法,另一条称为分子法。原子法提纯时用的原料是经过提炼铀矿得到的铀块。先用炉子把这铀块加热到高温,形成铀原子蒸气,在这铀蒸气里面包含有铀元素的同位素铀-234、铀-235、铀-238的原子。然后用在可见光波段的激光(比如用铜蒸气激光泵浦的染料激光器)照射这铀原子蒸气。调谐激光器的输出波长,让它落在铀-235的原子吸收谱线中心,使它单独获得激发或者电离。其后再使用其他物理方法便可以把铀-235原子从同位素铀混合气体中分离出来。这条技术路线现在已经比较成熟,达到生产应用阶段。分子法使用的原料是铀的分子化合物(比如六氟化铀)。用在中红外波段的激光(比如波长16微米的激光)照射这种化合物,并且选择的激光波长正好是让铀-235的这种化合物的分子获得激发(或电离),再通过前面在原子法中用的物理方法或化学方法把含铀-235的分子化合物从混合中分离出来,再对含铀-235的分子化合物作化学分解反应,便可以获得铀-235。这条技术路线现在还未达到生产阶段,不过,从发展的潜力来说,分子法比原子法优越。一方面是因为分子法分离时使用的原料是铀的分子化合物,原料来源比较丰富;其次是在分离的工作过程中不需要加热,而原子法则需要加热到2000多度,使铀原料形成蒸气。高温铀蒸气有很强的腐蚀性。因此分子法的生产设备会比较简单,生产成本也相应较低。

『贰』 铀、镁、锂对环境有污然吗

有的。特别是铀。在核燃料生产中,
主要污染源是铀矿山和铀水冶厂,
污染物均为放射性物质,随生产过程
中的废气、废水和固体废物排向环境。

『叁』 常见的放射性废水处理方法有哪些

放射性废水的主要去除对象是具有放射性的重金属元素,与此相关的处理技术,简单地可分为化学形态改变法和化学形态不变法两类。

放射性废水处理方法:

其中化学形态改变法包括:

1、化学沉淀法;

2、气浮法;

3、生化法。


化学形态不变法包括:

1、蒸发法;

2、 离子交换法;

3、吸附法;

4、 膜法。


化学沉淀法是向废水中投放一定量的化学絮凝剂,如硫酸钾铝、硫酸钠、硫酸铁、氯化铁等,有时还需要投加助凝剂,如活性二氧化硅、黏土、聚合电解质等,使废水中的胶体物质失去稳定而凝聚何曾细小的可沉淀的颗粒,并能于水中原有的悬浮物结合为疏松绒粒。改绒粒对水中的放射性元素具有很强的吸附能力,从而净化水中的放射性物质、胶体和悬浮物。引起放射性元素与某种不溶性沉渣共沉的原因包括了共晶、吸附、胶体化、截留和直接沉淀等多种作用,因此去除效率较高。

化学沉淀法的优点是:方法简便、费用低廉、去除元素种类较广、耐水力和水质冲击负荷较强、技术和设备较成熟。缺点是:产生的污泥需进行浓缩、脱水、固化等处理,否则极易造成二次污染。化学沉淀法适用于水质比较复杂、水量变化较大的低放射性废水,也可在与其他方法联用时作为预处理方法。


蒸发浓缩法处理放射性废水:除氚、碘等极少数元素之外,废水中的大多数放射性元素都不具有挥发性,因此用蒸发浓缩法处理,能够使这些元素大都留在残余液中而得到浓缩。蒸发法的最大优点之一是去污倍数高。使用单效蒸发器处理只含有不挥发性放射性污染物的废水时,可达到大于10的4次方的去污倍数,而使用多效蒸发器和带有除污膜装置的蒸发器更可高达10的6次方到8次方的去污倍数。此外,蒸发法基本不需要使用其他物质,不会像其他方法因为污染物的转移而产生其他形式的污染物。

尽管蒸发法效率较高,但动力消耗大、费用高,此外,还存在着腐蚀、泡沫、结垢和爆炸的危险。因此,本法较适用于处理总固体浓度大、化学成分变化大、需要高的去污倍数且流量较小的废水,特别是中高放射性水平的废水。

新型高效蒸发器的研发对于蒸发法的推广利用具有重大意义,为此,许多国家进行了大量工作,如压缩蒸汽蒸发器、薄膜蒸发器、脉冲空气蒸发器等,都具有良好的节能降耗效果。另外,对废液的预处理、抗泡和结垢等问题也进行了不少研究。


离子交换法处理放射性废水的原理是,当废液通过离子交换剂时,放射性离子交换到离子交换剂上,使废液得到净化。目前,离子交换法已广发应用于核工艺生产工艺及放射性废水处理工艺。

许多放射性元素在水中呈离子状态,其中大多数是阳离子,且放射性元素在水中是微量存在的,因此很适合离子交换出来,并且在无非放射性粒子干扰的情况下,离子交换能够长时间的工作而不失效。

离子交换法的缺点是,对原水水质要求较高;对于处理含高浓度竞争离子的废水,往往需要采用二级离子交换柱,或者在离子交换柱前附加电渗析设备,以去除常量竞争离子;对钌、单价和低原子序数元素的去除比较困难;离子交换剂的再生和处置较困难。除离子交换树脂外,还有用磺化沥青做离子交换剂的,其特点是能在饱和后进行融化-凝固处理,这样有利于放射性废物的最终处置。


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。在放射性废液的处理中,常用的吸附剂有活性炭、沸石等。

天然斜发沸石是一种多孔状结构的无机非金属矿物,主要成分为铝硅酸盐。沸石价格低廉,安全易得,处理同类型地放射性废水的费用可比蒸发法节省80%以上,因而是一种很有竞争力的水处理药剂。它在水处理工艺中常用作吸附剂,并兼有离子交换剂和过滤剂的作用。

当前,高选择性复合吸附剂的研发是吸附法运用中的热点。所谓“复合”是指离子交换复合物(氰亚铁盐、氢氧化物、磷酸盐等)在母体(多位多孔物质)上的某些方面饱和,所以新材料结合天然母体材料的优点,具有良好的机械性能、高的交换容量以及适宜的选择性。


离子浮选法属于泡沫分离技术范畴。该方法基于待分离物质通过化学的、物理的力与捕集剂结合在一起,在鼓泡塔中被吸附在气泡表面而富集,借泡沫上升带出溶液主体,达到净化溶液主体和浓缩待分离物质的目的。例子浮选法的分离作用,主要取决于其组分在气-液界面上选择性和吸附程度。所使用捕集剂的主要成分是,表面活性剂和适量的起泡剂、络合剂、掩蔽剂等。

离子浮选法具有操作简单、能耗低、效率高和适应性广等特点。它适用于处理铀同位素生产和实验研究设施退役中产生的含有各种洗涤剂和去污剂的放射性废水,尤其是含有有机物的化学清洗剂的废水,以便充分利用该废水易于起泡的特点而达到回收金属离子和处理废水的目的。


膜处理作为一门新兴学科,正处于不断推广应用的阶段。它有可能成为处理放射性废水的一种高效、经济、可靠的方法。目前所采用的膜处理技术主要有:微滤、超滤反渗透、电渗析、电化学离子交换、铁氧体吸附过滤膜分离等方法。与传统处理工艺相比,膜技术在处理低放射性废水时,具有出水水质好,浓缩倍数高,运行稳定可靠等诸多优点。

不同的膜技术由于去除机理不同,所适用的水质与现场条件也不尽相同。此外,由于对原水水质要求较高,一般需要预处理,故膜法处理法宜与其他方法联用。

如铁凝沉淀-超滤法,适用于处理含有能与碱生成金属氢氧化物的放射性离子的废水。

水溶性多聚物-膜过滤法,适用于处理含有能被水溶性聚合物选择吸附的放射性离子的废水。

化学预处理-微滤法,通过预处理可以大大提高微滤处理放射性废水的效果,且运行费用低,设备维护简单。

『肆』 如何处置放射性废弃物

如何处置放射性废弃物

如何处置放射性废弃物,放射性废弃物在处置的时候有严格的要求,因为会对环境造成污染,因此在处置的时候需要先进行分类,按照具体分类选择方式,下面我带大家简单了解一下如何处置放射性废弃物。

如何处置放射性废弃物1

放射性液体的处理

(1)放射性废液 :需利用放射性废水专用处理装置或分隔污水池轮流存放和排放放射性废液。放射性浓度小于或等于“公众导出食入浓度”DIC(公众)的废液可作非放射性废液处理,排入下水道系统。

此外,也可将废液注入容器存放10个半衰期后,排入下水道系统。如废液中含有长半衰期核素,可先固化,然后作固体废物处理。

(2)患者排泄物的处理: 使用放射性药物的患者在诊疗期间应使用有辐射防护标志的专用卫生间,对患者排泄物实施统一收集和管理。

放射性固体废物的处理

(1)放射性固体废物收集

按废物可燃与不可燃、有无病原体毒性分类收集废物。收集废物的污物桶应具有外防护层和电离辐射标志。污物桶放置点应避开工作人员作业和经常出入的地方。污物桶内应放置专用塑料袋直接收纳废物。装满后及时转送贮存室。

(2)放射性固体废物存放:

放射性固体贮存应符合放射卫生防护要求,放射性贮存间安装通风设备,出入口有电离辐射标志。

废物袋、废物桶及其他存放容器必须在显著位置,标注废物类型、核素种类、比活度范围和存放日期等。

注射器及碎玻璃等物品的废物袋外应附加外套。

(3)放射性固体废物处理:

放射性固体废物按半衰期长短分类收集,置放射性贮存室内自然衰变。污染有病原体固体废物,必须先消毒、灭菌,然后按固体放射性废物处理。

短半衰期核素(半衰期<15天)存放10个半衰期,放射性比活度降低与7.4×104Bq/kg后,作为非放射性废物处理;长半衰期放射性废物暂存放衰变室,交由专门机构回收处理。

GBq量级以下废弃密封放射源必须存放在足够外照射屏蔽能力的设施里待处理。

放射性废物存放需标明名称、放置日期以及处理日期,并进行登记。外送前需测定放射性活度,达到排放规定水平后用红色胶袋密封包装;交接时需登记交接日期、废物名称、重量、生产科室、经手人、交接单位。由专人放置医院废物存放点。

放射性气载废物的处理

(1)凡使用133Xe诊断检查患者的场所,应具备回收患者呼出气中133Xe的装置,不可直接排入大气。

(2)放射性浓度小于或等于“公众导出空气浓度”DAC(公众)的气载废物为非放射性废气,可以直接排放。

如何处置放射性废弃物2

迄今采用的处理含铀尾矿渣的方法是堆放弃置,或者回填矿井。有些国家正在研究根本解决的方法。例如在水冶加工方面,提出地下浸出和就地堆浸技术,只把浸出液送往水冶厂提取金属铀。此外,还研究尾矿渣的固结和造粒技术;利用各种化学药品和植被使尾矿坝层稳定。

受放射性沾污器物的处置 对于沾有人工或天然放射性核素的各种器物,就其比放射性的强弱分为高水平和中、低水平两类;就其性质则区别为可燃性和非燃烧性两种。这类固体废物的主要的处理和处置方法是:

去污 受放射性沾污的设备、器皿、仪器等,如果使用适当的洗涤剂、络合剂或其他溶液在一定部位擦拭或浸渍去污,大部分放射性物质可被清洗下来。这种处理,虽然又产生了需要处理的放射性废液等,但若操作得当,体积可能缩小,经过去污的器物还能继续使用。另外,采用电解和喷镀方法也可消除某些被沾污表面的放射性。

压缩 将可压缩的'放射性固体废物装进金属或非金属容器并用压缩机紧压。体积可显著缩小,废纸、破硬纸壳等可缩小到1/3至1/7。玻璃器皿先行破碎,金属物件则先行切割,然后装进容器压缩,也可以缩小体积,便于运输和贮存。

焚烧 可燃性固体废物如纸、 布、塑料、木制品等,经过焚烧,体积一般能缩小到1/10至1/15,最高可达1/40。焚烧要在焚烧炉内进行。焚烧炉要防腐蚀,并要有完善的废气处理系统,以收集逸出的带有放射性的微粒、挥发性气溶胶和可溶性物质。焚烧后,放射性物质绝大部分聚积在灰烬中,残余灰分和余烬要妥加管理以防被风吹散。已收集的灰烬一般装入密封的金属容器,或掺入水泥、沥青和玻璃等介质中。焚烧法由于控制放射性污染面的要求很高,费用很大,实际应用受到一定限制。

埋藏 选择埋藏地点的原则是:对环境的影响在容许范围以内;能经常监督;该地区不得进行生产活动;埋藏在地沟或槽穴内能用土壤或混凝土覆盖等。场地的地质条件须符合:

①埋藏处没有地表水;

②埋藏地的地下水不通往地表水

;③预先测得放射性在土壤内的滞留时间为数百年,其水文系统简单并有可靠的预定滞留期;④埋藏地应高于最高地下水位数米。

有些国家认为天然盐层比较适宜作为这种废物的贮存库。理由是盐层的吸湿性良好,对容器的腐蚀性较小,易于开挖,时间久了,有可能形成密封的整体,对长期贮存更为安全。德意志联邦共和国正在一座废弃的阿瑟盐矿进行试验,美国国立橡树岭实验室 (ORNL)提出了理想的盐穴贮藏库的模型。

海洋处置 近海国家采用桶装废物掷进深水区和大陆架以外海域的海洋处置法。要求盛装容器具有足够的下沉重量,能经受住海底的碰撞,能抵御深水区的高压作用,并能防止腐蚀和减少放射性的浸出量。经过实践认为,处置区必须远离海岸、潮汐活动区和水产养殖场。此法对公海会造成潜在危害,国际上颇有争议。

放射性废液转化成的固体废物的处置 放射性废液浓缩产物经过固化处理而转化成的放射性固体废物,一些国家倾向于采取埋藏的办法处置,认为这样能保证安全。依照所含放射性强度的自发热情况,低水平废物可直接埋在地沟内。中等水平的则埋藏在地下垂直的混凝土管或钢管内。高水平固体废物每立方米的自发热量可达430千卡/小时以上,必须用多重屏障体系:第一层屏障是把废物转变成为一种惰性的、不溶的固化体,第二层屏障是将固化体放在稳定的、不渗透的容器中;第三层屏障是选择在有利的地质条件下埋藏。

最终处置 放射性固体废物管理的根本问题是最终处置。目前在探讨中的高水平放射性废物的最终处置方法有:将重要的放射性核素如(铯、(锶、(氪和(碘等置于反应堆中照射,使之转变成尽快衰变的短寿命核素或转变成稳定性核素;利用远程火箭将放射性物质运载到地球引力以外的太空中去;或是置于南极冰上,利用其释放的热能溶化冰块形成一井穴而将废物封锢等。这些设想,涉及国际条约,并且有技术和经济上的困难,近期内难于实现。

放射性固体废物的回收利用 对于铀矿石和废矿渣,主要是提高铀、镭等资源的回收率和回收提炼过程中所使用的化学药品等。至于大量裂变产物和一些超铀元素的回收必须先把它们从废液或灰烬的浸出液中分离,然后根据核素的性质和丰度分别或统一纯化,作为能源辐照源或其他热源、光源等使用,也可考虑把高水平的放射性固体废物制成固体辐射源,用于工业、农业及卫生方面。

『伍』 核废水处理技术汇总

1、化学沉淀法

化学沉淀法是将沉淀剂与废水中微量的放射性核素发生共沉淀作用的方法。废水中放射性核素的氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐等化合物大都是不溶性的,因而能在处理中被除去。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,而使沉积后的废水剩余很少的放射性,从而能够达到排放标准。

此法优点是费用低廉,对数放射性核素具有良好的去除效果,能够处理那些非放射性成分及其浓度以及流化相当大的废水,使用的处理设施和技术都有相当成熟的经验。

目前,铁盐、铝盐、磷酸盐、苏打等沉淀剂最为常用,为了促进凝结过程,加助凝剂,如粘土、活性二氧化硅、高分子电解质等。对铯、钌、碘等集中难以去除的放射性核素要用特殊的化学沉淀剂例如铯可用亚铁氰化铁、亚铁氰化铜共沉淀去除。有人用不溶性淀粉黄原酸酯处理含金属放射性废水,处理效果较好,适用性宽,放射性脱除率>90%, 是一种性能优良的离子交换絮凝剂,在处理废水时因没有残余硫化物存在,因而更适用于对废水处理。

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,由于除去了悬浮的和胶体的放射性核素,剩下的几乎是呈离子状态的核素,其中大多数是阳离子。并且放射性核素在水中是微量存在的,因而很适合离子交换处理,并且在没有非放射性离子干扰的情况下,离子交换能够长时间有效工作。大多数阳离子交换树脂对放射性锶有高的去除能力和大的交换容量;酚醛型阳树脂能有效去除放射性铯,大孔型阳树脂不仅能去除放射性阳离子,还能通过吸附去除以胶体形式存在的锆、铌、钴和以络合物形式存在的钌等。但是,该法存在一个较致命的弱点,当废液中放射性核素或非放射性离子含量较高时,树脂床很快会穿透而失效,而通常处理放射性废水的树脂是不进行再生处理的,所以一旦失效应立即更换。

离子交换法采用离子交换树脂,适用于含盐量较低的废液。当含盐量较高时,用离子交换树脂来处理所花的费用比选择性工艺要高。这主要是低选择性的树脂对放射性核素有很大的关联。在放射性废水净化中,利用电渗析的方法可以增加离子交换工艺的利用效率。

3、吸附法

吸附法是利用多孔性固态物质吸附去除水中重金属离子的一种有效方法。吸附法的关键技术是吸附剂的选择。常用的吸附剂有活性炭、沸石、高岭土、膨润土、黏土等。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,因而是一种很有竞争力的水处理药剂,它在水处理工艺中常用作吸附剂,并兼有离子交换剂和过滤剂的作用。

活性炭有很强吸附能力,去除率高,但活性炭再生效率低,处理水质很难达到回用要求,价格贵,应用受到限制。近年来,逐渐开发出有吸附能力的多种吸附剂材料。有相关研究表明,壳聚糖及其衍生物是重金属离子的良好吸附剂,壳聚糖树脂交联后,可重复使用多次,吸附容量没有明显降低。利用改性的海泡石治理重金属废水对 Co、Ag 有很好的吸附能力,处理后废水中重金属含量显著低于污水综合排放标准。

4、蒸发浓缩

蒸发浓缩法具有较高的浓缩因子和净化系数,多用于处理中、高水平放射性废水。蒸发法的工作原理是:将放射性废水送入蒸发装置,同时导入加热蒸汽将水蒸发成水蒸气,而放射性核素则留在水中。蒸发过程中形成的凝结水排放或回用,浓缩液则进一步进行固化处理。蒸发浓缩法不适合处理含有挥发性核素和易起泡沫的废水;热能消耗大,运行成本较高;同时在设计和运行时还要考虑腐蚀、结垢、爆炸等潜在威胁。为了提高蒸汽利用率,降低运行成本,各国在新型蒸发器的研制方面一直不遗余力,如在蒸汽压缩式蒸发器、薄膜蒸发器、真空蒸发器等新型蒸发器方面都有显著成效。

5、膜分离技术

膜技术是处理放射性废水的比较高效、经济、可靠的方法。由于膜分离技术具有出水水质好、物料无相变、低能耗等特点,膜技术受到了积极的研究。

国外所采用的膜技术主要有:微滤、超滤、纳滤、水溶性多聚物-膜过滤、反渗透(RO)、电渗析、膜蒸馏、电化学离子交换、液膜、铁氧体吸附过滤膜分离及阴离子交换纸膜等方法。

6、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。试验结果表明,几乎水体中所有的铀都能富集于植物的根部。

微生物治理低放射性废水是20世纪60年代开始研究的新工艺,用这种方法去除放射性废水中的铀国内外均有一定研究,但目前多处于试验研究阶段。

随着生物技术的发展和微生物与金属之间相互作用机制的深入研究,人们逐渐认识到利用微生物治理放射性废水污染是一种极有应用前景的方法。用微生物菌体作为生物处理剂,吸附富集回收存在于水溶液中的铀等放射性核素,效率高,成本低,耗能少,而且没有二次污染物,可以实现放射性废物的减量化目标,为核素的再生或地质处置创造有利条件。

7、磁-分子法

美国电力研究所(EPRI)开发出Mag-Mole-cule法,用于减少锶、铯和钴等放射性废物的产生量。该法以一种称为铁蛋白的蛋白质为基础,将其改性后,利用磁性分子选择性地结合污染物,再用磁铁将其从溶液中去除,然后被结合的金属通过反冲洗磁性滤床得到回收。铁蛋白(Fer-ritin)是普遍存在于生物体内的一种保守性较高的多功能多亚基蛋白,该蛋白具有耐稀酸(pH<2.0)、耐稀碱(pH= 12.0)、耐较高温度(70~ 75℃水温下不变性)等特殊性。随着铁蛋白研究的深入,在体外利用其蛋白壳纳米空间的新功能研究取得了很大进展。体外研究表明铁蛋白具有体外储存重金属离子能力。此外,以前的研究都着重于利用其他重金属离子作为与铁离子竞争的探针来研究铁蛋白储存和释放铁的机制,而最新的研究表明,可以利用铁蛋白这种捕获金属离子及抗逆的特性,构建铁蛋白反应器并用于野外连续监测流动水体被重金属离子污染的程度。在体外特定的条件下,一些金属核如FeS核、CdS核、Mn3O4核、Fe3O4磁性铁核及放射性材料的铀核,已被成功地组装到铁蛋白蛋白壳的纳米空间内。

8、惰性固化法

美国宾夕法尼亚州立大学和萨凡纳河国家实验室,已开发出一种将某些低放射性废液处理成固化体以便安全处置的新方法。这一新工艺利用低温(< 90℃)凝固法来稳定高碱性、低活度的放射性废液,即将废液转化为惰性固化体。科学家们将最终的固化体称作“ hydroceramic”(一种素烧多孔陶瓷)。他们称,最终的固化体硬度非常大,性质稳定持久,能够将放射性核素固定在其沸石结构中,这种制备过程类似于自然界中岩石的形成过程。

9、零价铁渗滤反应墙技术

渗滤反应墙(permeable reactive barrier,PRB)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。PRB一般安装在地下蓄水层中,垂直于地下水流方向,当污染的地下水流在自身水力梯度作用下通过反应墙时,污染物与墙体中的反应材料发生物理、化学反应而被去除,从而达到污染修复的目的。

这是一种被动式修复技术,很少需要人工维护、费用很低。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。

『陆』 核工业第六研究所的研发项目

一:空气等离子切割机
二:焊切多用机
三:数控等离子切割机
四:逆变电源空气等离子切割机
核工业六所于70年代初研制成功的多级流化床开始用于从铀矿废水中回收铀。这种塔与美国矿务局的多隔室流化床相比,塔板的设计更为简单。取消了折流环,并且将塔板上的布液孔改为7mm直径的小孔,使每级布液更加均匀。底塔节的布液采用三根平行管布液,进液时由三个流量计分别控制各支管的进液量。塔顶使用了树脂计量、脱水、洗涤漏斗,以确保操作稳定,吸附尾液中铀浓度能达到国家规定的地面水标准-0.05mg/L。与过去使用的固定床离子交换系统相比,树脂投入量减少70%,而且排水铀浓度能达到国家规定的排放标准。因此,这种塔很快在国内的铀矿山推广使用。
核工业六所研制的多级流化床不仅成功地应用于从铀矿废水中回收铀,80年代以来又用于铀矿堆浸液的处理。浸出液中铀浓度范围从424~5060mg/L,铁499~1590mg/L,饱和树脂铀容量为40~75g铀/L树脂。吸附尾液铀浓度≤5mg/L,返回作浸出液循环使用。淋洗富液铀浓度>5g/L。这种塔用于处理低浓度铀矿废水时,最高流速可达到40m/h,用于堆浸液的处理,由于铀浓度很高流速降为,5~l0m/h,仍能稳定操作,由此可见,这种塔的流速及金属浓度适用范围很宽。

『柒』 含稀土元素的废水处理方法有哪些

根据稀土生产中排出废水组成成分的不同,其处理方法也有差异,一般可采用沉淀法处理废水中的放射性成分和氟,对酸、碱的处理则采用中和法。选择废水处理方法应遵循以下原则[1]。
①选择的处理方法,其工艺技术稳定可靠,先进合理,处理效果好,作业方便,技术指标高。
②选用的各种设备简单合理,制造容易,维修方便。
③最终排放的废水要确保达到国家排放标准的要求。
④建设投资费用少,处理废水的成本低。
放射性废水的处理
由表10-4可见,稀土生产中放射性废水的主要来源是独居石矿的碱法分解,这种废水尽管组成比较复杂,放射性元素超过了国家标准,但仍属于低水平放射性废水。其处理方法可分为化学法和离子交换法两大类。
(1)化学处理法 由于废水中放射性元素的氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐等化合物大多是不溶性的,因此化学方法处理低放射性废水大多是采用沉淀法。化学处理的目的是使废水中的放射性元素移到沉淀的富集物中去,从而使大体积的废液放射性强度达到国家允许排放标准而排放。化学处理法的特点是费用低廉,对大部分放射性元素的去除率显著,设备简单,操作方便,因而在我国的核能和稀土工厂去除废水中放射性元素都采用化学沉淀法。
①中和沉淀除铀和钍 向废水中加入烧碱溶液,调pH值在7~9之间,铀和钍则以氢氧化物形式沉淀,化学反应式为:
Th4+4NaOH→Th(OH)4↓+4Na+

UO22++2NaOH→UO2(OH)2↓+2Na+

有时,中和沉淀也可以用氢氧化钙做中和剂,过程中也可加入铝盐(硫酸铝)、铁盐等形成胶体(絮凝物)吸附放射性元素的沉淀物。
②硫酸盐共晶沉淀除镭 在有硫酸根离子存在的情况下,向除铀、钍后的废水中加入浓度10%的氯化钡溶液[1],使其生成硫酸钡沉淀,同时镭亦生成硫酸镭并与硫酸钡形成晶沉淀而析出。化学反应式为:

Ba2+Ra2++2SO2-4→BaRa(SO4)2↓

③高分子絮凝剂除悬浮物 在稀土生产厂中所用的絮凝剂大部分是高分子聚丙烯酰胺(PHP)。按分子量的大小可以分为适用于碱性介质中的PHP絮凝剂和适用于酸性介质中的PHP絮凝剂。PHP是一种表面活性剂,水解后会生成很多活性基团,能降低溶液中离子扩散层和吸附层间的电位,能吸附很多悬浮物和胶状物,并把它们紧密地联成一个絮状团聚物,使悬浮物和胶状物加速沉降。

『捌』 含磷废水怎么处理

一、生物法

20世纪70年代美国的Spector发现,微生物在好氧状态下能摄取磷,而在有机物存在的厌氧状态下放出磷。含磷废水的生物处理方法便是在此基础上逐步形成和完善起来的。

目前,国外常用的生物脱磷技术主要有3种:

1、向曝气贮水池中添加混凝剂脱磷;

2、利用土壤处理,正磷酸根离子会与土壤中的Fe和Al的氧化物反应或与粘土中的OH-或SiO22-进行置换,生成难溶性磷酸化合物;

3、活性污泥法,这是目前国内外应用最为广泛的一类生物脱磷技术。

生物除磷法具有良好的处理效果,没有化学沉淀法污泥难处理的缺点,且不需投加沉淀剂。对于二级活性污泥法工艺,不需增加大量设备,只需改变运转流程即可达到生物除磷的效果。

但要求管理较严格,为了形成VFA,要保证厌氧阶段的厌氧条件。

二、化学沉淀法

通过投加化学沉淀剂与废水中的磷酸盐生成难溶沉淀物,可把磷分离出去,同时形成的絮凝体对磷也有吸附去除作用。

常用的混凝沉淀剂有石灰、明矾、氯化铁,石灰与氯化铁的混合物等。影响此类反应的主要因素是pH、浓度比、反应时间等。

三、生物强化除磷

生物强化除磷中的聚磷菌利用比较普遍,目前也是生物除磷的主要研究方向。

聚磷菌也叫做摄磷菌、除磷菌,是传统活性污泥工艺中一类特殊的细菌,在好氧状态下能超量地将污水中的磷吸入体内,使体内的含磷量超过一般细菌体内的含磷量的数倍,这类细菌被广泛地用于生物除磷。

其原理为:在厌氧条件下,除磷菌能分解体内的聚磷酸盐而产生ATP,并利用ATP将废水中的有机物摄入细胞内,以聚b-羟基丁酸等有机颗粒的形式贮存于细胞内,同时还将分解聚磷酸盐所产生的磷酸排出体外。

而好氧条件下,除磷菌利用废水中的BOD5或体内贮存的聚b-羟基丁酸的氧化分解所释放的能量来摄取废水中的磷,一部分磷被用来合成ATP,另外绝大部分的磷则被合成为聚磷酸盐而贮存在细胞体内。

四、吸附法

20世纪80年代,多孔隙物质作为吸附剂和离子交换剂就已应用在水的净化和控制污染方面。黄巍等人以粉煤灰作为吸附剂,对含磷50~120mg/L模拟废水脱磷的规律特征进行了研究。

研究表明粉煤灰中含有较多的活性氧化铝和氧化硅等,具有相当大的吸附作用,粉煤灰对无机磷酸根不是单纯吸附,其中CaO、FeO、Al2O3等可以和磷酸根生成不溶或直溶性沉淀现象,因而在废水处理方面具有广阔的应用前景。

五、其他的除磷方法

邹伟国等研究的新型双污泥脱氮除磷工艺系统处理生活污水取得成功。传统的脱氮除磷工艺多采用单污泥系统,因此存在着硝化和除磷泥龄之间的矛盾,将活性污泥法与生物膜法相结合,可解决这个问题。

实验结果表明,该工艺对PO43-的去除率达到了90%,处理效果稳定,对水质的适应能力很强。

陈滢等进行了低溶解氧SBR除磷工艺的研究。

该方法要注意的是污泥负荷对COD去除率和除磷效果的影响较大,因此要选择合适的污泥负荷。污泥负荷过高时会导致非丝菌污泥膨胀。

方茜等利用SBR法处理低碳城市污水取得进展,解决了处理碳、氮、磷比例失调(碳量偏低)城市污水如何保证氮磷高效去除的难点。

结果表明,利用此法处理广州地区低碳城市污水,出水有机物、氨氮及总磷均达标,且磷的释放量越大则出水磷总浓度就越低。实践证明,SBR法具有流程简单,不需要污泥回流,脱氮除磷效果好的特点。

『玖』 核废水里有铀吗

存在
核废水,其实就是核电站工作过程中产生的废水,在这些核废水中,至少存在数十种对人体有害的放射性物质,比如氚和制造核弹的铀、钚等,这些放射性物质只需要微量就能致人死亡。

『拾』 核废水可以冰冻处理吗,或者蒸发处理

不能蒸发处理。

水被辐照以后本身也有放射性,水里溶解的放射性核素也都是非常微量的,蒸发以后他们还是会和水蒸气混合,蒸馏和冷冻的方法都不能去除放射性。

可以查看当年美国三哩岛核事故的处理情况,使用了蒸发法,但是实际上,这种方法只是为了安抚人们。当时,美国还想采用直接排放的方法,直接排入河中,且排放量相对较小,但是它仍然遭到外界的一致反对。

最终,美国政府花了很多钱,并使用了蒸发的方法,所产生的污染仍然是相同的。但是一个排放到大气中,另一个排放到水中。对于放射性元素氚,目前尚无可行的方法,并没有一种切实可行不会在世界范围内造成任何污染的方案。

放射性废水来源、分类及危害

我国放射性废水按放射性活度高低分为高、中、低和弱放射性废水,废水来源包括核电站废水、铀矿选冶废水、乏燃料后处理废水以及医院、科研等单位产生的废水。铀矿选冶产生的废水主要含有的核素包括U、Ra以及微量的Po和210Pb,属于低放射性废水。

核电站废水主要包括主设备和辅助设备排空水、反应堆排放水、第二回路废水、清洗废液、离子交换装置再生废水和专用洗涤水等,主要为中低放射性废水。乏燃料后处理废水主要包括乏燃料后处理和放射性物质分离制造过程产生的废水等,代表核元素包括137Cs、90Sr及铀、钚、超铀元素等,这两种废水放射性浓度都很高,危险性极大。

以上内容参考:网络-放射性废水处理

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