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锂矿加工 2024-09-30 22:21:10

核污水能处理吗(核污染金属回收)

一、核污核污如何安全处理核废料

核废料如何处理

核废料可分为低放射性废料与高放射性废料两种。水能属回收低放射性核废料是处理指医院、工厂、染金研究机构以及核电厂等产生包含放射性物质的核污核污废弃物,如衣物、水能属回收纸类、处理试验器具等。染金高放射性核废料则主要来自使用过的核污核污核燃料。其中铀235约占3%,水能属回收其余97%主要为铀238以及钚,处理这些铀238及钚都是染金未来可回收利用的资源。核废料都可能导致放射性污染,核污核污危害人类健康。水能属回收

低放射性核废料在处理起来较为简单,处理主要是经过焚化压缩固化后,装进大型金属罐,以便在浅地层中掩埋。目前,国际上处理高放射性核废料的方式主要有“再处理”和“直接处置”两种选择。“再处理”主要是从核废料中回收可进行再利用的核原料,包括提取可制造核武器的钚等。“直接处置”则是指将高放射性废料进行“地下埋藏”,一般经过冷却、干式储存、最终处置三个阶段。美国政府一直采取地下掩埋的措施来处理核废料。在内华达州北部的丝兰山脉,已有1.1万个30―80吨的处理罐被埋在地下几百米深处的隧道里。

为了更安全、更长久的掩埋核废料,世界其他国家都在开发新技术,以减少核废料对环境的危害。

核废料的管理原则

核废料(nuclear waste material),泛指在核燃料生产、加工和核反应堆用过的不再需要的并具有放射性的废料。也专指核反应堆用过的乏燃料,经后处理回收钚239等可利用的核材料后,余下的不再需要的并具有放射性的废料。

核废料按物理状态可分为固体、液体和气体3种;按比活度又可分为高水平(高放)、中水平(中放)和低水平(低放)3种。

核废料的特征是:①放射性。核废料的放射性不能用一般的物理、化学和生物方法消除,只能靠放射性核素自身的衰变而减少。②射线危害。核废料放出的射线通过物质时,发生电离和激发作用,对生物体会引起辐射损伤。③热能释放。核废料中放射性核素通过衰变放出能量,当放射性核素含量较高时,释放的热能会导致核废料的温度不断上升,甚至使溶液自行沸腾,固体自行熔融。

核废料的管理原则是:①尽量减少不必要的废料产生并开展回收利用。②对已产生的核废料分类收集,分别贮存和处理。③尽量减少容积以节约运输、贮存和处理的费用。④向环境稀释排放时,必须严格遵守有关法规。⑤以稳定的固化体形式贮存,以减少放射性核素迁移扩散。

国际原子能机构(IAEA)对于核废料的处理和处置有严格的规定,要求各国遵照执行。核废料处理的基本方法是稀释分散、浓缩贮存以及回收利用。核废料处置包括控制处置(稀释处置)和最终处置。核废料的控制处置是指液体和气体核废料在向环境中稀释排放时,必须控制在法规排放标准以下。核废料的最终处置是指不再需要人工管理,不考虑再回取的可能。因此,为防止核废料对环境和人类造成危害,必须将其与生物圈有效地隔离。最终处置的主要对象是高放核废料。

二、核废料怎样处理

国际上对高放射核废料有两种处理方式,一种是直接把乏燃料当核废料,经过处理装在大罐子里直接埋到很深的地层下,像美国、俄罗斯、加拿大、澳大利亚等幅员辽阔的国家目前都是这样做的。还有一种是将装有核废料的金属罐投入选定海域4000米以下的海底。

三、核废水最好处理方法

核废水最好处理方法:化学沉淀法、离子交换法、吸附法、蒸发浓缩法、膜分离技术。

1、化学沉淀法

化学沉淀法是一种利用沉淀剂和放射性元素发生共沉淀反应,从而降低核废水中放射性元素含量的方法。这种方法的优点是费用低廉,对多数放射性核素具有良好的去除效果,操作简单。

但是,这种方法也有一些缺点,如产生大量的含放射性的沉淀物,需要进一步处理;对一些难以沉淀的放射性核素,如铯、钌、碘等,需要用特殊的沉淀剂,增加了成本和难度。

2、离子交换法

离子交换法是一种利用多孔性固态物质吸附去除水中放射性离子的方法。这种方法的优点是对放射性锶、铯、钴等有高的去除能力和大的交换容量,可以有效减少核废水的体积;对水质要求不高,可以处理多种类型的核废水。

但是,这种方法也有一些缺点,如树脂床容易失效,需要定期更换;树脂床不易再生,产生大量的含放射性的废树脂,需要进一步处理;对一些难以吸附的放射性离子,如氚、碘等,效果不佳。

3、吸附法

吸附法是一种利用多孔性固态物质吸附去除水中重金属离子的方法。这种方法的优点是可以去除多种类型的重金属离子,包括一些难以沉淀或交换的放射性元素;吸附剂价格低廉,安全易得;操作简单,可控性强。

但是,这种方法也有一些缺点,如吸附能力受到水质和温度等因素的影响;吸附剂容易饱和,需要定期更换;吸附剂不易再生,产生大量的含放射性的废吸附剂,需要进一步处理。

4、蒸发浓缩法

蒸发浓缩法是一种利用蒸发装置将核废水中的水分蒸发成水蒸气,而放射性核素则留在水中的方法。这种方法的优点是具有较高的浓缩因子和净化系数,可以有效减少核废水的体积;对多种类型和浓度的核废水都适用;可以回收部分纯净水。

但是,这种方法也有一些缺点,如热能消耗大,运行成本较高;蒸发装置容易发生腐蚀、结垢、爆炸等潜在威胁;产生大量的含放射性的浓缩液,需要进一步处理。

5、膜分离技术

膜分离技术是一种利用半透膜对溶液中溶质和溶剂进行分离的技术。这种技术的优点是出水水质好,可以达到饮用水标准;物料无相变,不会改变核废水的性质;低能耗,运行成本较低;可以回收部分纯净水。

但是,这种技术也有一些缺点,如膜污染严重,需要定期清洗或更换;膜寿命短,需要经常更换;运行参数复杂,需要精确控制。

以上内容参考:百度百科-核污水

四、核废水一般如何处理

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。

2、离子交换法

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。

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。

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。

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。

7、磁-分子法

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。

8、惰性固化法

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。

9、零价铁渗滤反应墙技术

渗滤反应墙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。

参考资料:浮选专家系统