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電解鈾廢水

發布時間:2022-12-26 15:05:30

『壹』 60年代中國如何分離濃縮鈾

提純濃縮鈾-235含量的技術比較復雜,因為元素的各種同位素,如同「孿生姐妹」,無論在物理性質和化學性質上都十分相似,採用通常的各種物理提純方法或者化學提純方法收效都甚微,代價卻很高。現時用來提純鈾-235的主要方法有氣體擴散法、離子交換法、氣體離心法、蒸餾法、電解法、電磁法、電流法等,其中以氣體擴散法最成熟,製造第一顆原子彈用的鈾核材料就是用這種方法製造出來的。所有這些提純方法,它們的工藝過程都比較復雜,辦廠投資高,運轉過程中消耗的能量也高;而且產量低,生產出的鈾核燃料成本大。因此,科學家一直在找新提純方法。現在,激光科學工作者提出用激光進行提純,或許這種方法能夠大大地降低生產鈾燃料的成本。
用激光提純、濃縮鈾-235的主要依據是激光有極好的單色性,以及各同位素原子的同位素光譜位移。各個同位素原子核含的中子數目不同,它們的能級發生所謂同位素位移,發射出來的光輻射波長出現差異,當然,相差的數值是十分小的。但是,激光的單色性很好,能夠做到用和某種同位素原子發射的光輻射波長相同的激光去激發其中的一種原子,而不會把其他同位素原子一起激發,亦即是說,用激光可以做到單獨把各種同位素原子中的一種激發到高能態,或者把它的原子電離。被電離的同位素原子再用電場就可以把它從同位素混合物堆中單獨「拉」出來,收集後就可以單獨獲得這種同位素。如果是把這種同位素的原子激發到高能級去的,我們便可以利用在高能級的原子和在基態的原子參加化學反應的活動能力不同,通過化學反應方法把它給分離出來。
用激光的方法提純濃縮鈾-235,比現有的各種方法都優越,生產設備可以大大簡化,生產成本也可以大大降低。根據科學家的估計,生產投資大約只有氣體擴散法的1/2,生產過程中消耗的能量只有氣體擴散法的1/10左右。所以,世界各國都很重視開發這種鈾核燃料生產技術。美國從1977年就開始研究用激光提純濃縮鈾燃料,從實驗上證實了這種方法在原理上的可行性。1982年,美國能源部確定,今後使用激光來生產鈾核燃料。
用激光提純濃縮鈾-235的技術路線有兩條:一條稱為原子法,另一條稱為分子法。原子法提純時用的原料是經過提煉鈾礦得到的鈾塊。先用爐子把這鈾塊加熱到高溫,形成鈾原子蒸氣,在這鈾蒸氣裡麵包含有鈾元素的同位素鈾-234、鈾-235、鈾-238的原子。然後用在可見光波段的激光(比如用銅蒸氣激光泵浦的染料激光器)照射這鈾原子蒸氣。調諧激光器的輸出波長,讓它落在鈾-235的原子吸收譜線中心,使它單獨獲得激發或者電離。其後再使用其他物理方法便可以把鈾-235原子從同位素鈾混合氣體中分離出來。這條技術路線現在已經比較成熟,達到生產應用階段。分子法使用的原料是鈾的分子化合物(比如六氟化鈾)。用在中紅外波段的激光(比如波長16微米的激光)照射這種化合物,並且選擇的激光波長正好是讓鈾-235的這種化合物的分子獲得激發(或電離),再通過前面在原子法中用的物理方法或化學方法把含鈾-235的分子化合物從混合中分離出來,再對含鈾-235的分子化合物作化學分解反應,便可以獲得鈾-235。這條技術路線現在還未達到生產階段,不過,從發展的潛力來說,分子法比原子法優越。一方面是因為分子法分離時使用的原料是鈾的分子化合物,原料來源比較豐富;其次是在分離的工作過程中不需要加熱,而原子法則需要加熱到2000多度,使鈾原料形成蒸氣。高溫鈾蒸氣有很強的腐蝕性。因此分子法的生產設備會比較簡單,生產成本也相應較低。

『貳』 鈾、鎂、鋰對環境有污然嗎

有的。特別是鈾。在核燃料生產中,
主要污染源是鈾礦山和鈾水冶廠,
污染物均為放射性物質,隨生產過程
中的廢氣、廢水和固體廢物排向環境。

『叄』 常見的放射性廢水處理方法有哪些

放射性廢水的主要去除對象是具有放射性的重金屬元素,與此相關的處理技術,簡單地可分為化學形態改變法和化學形態不變法兩類。

放射性廢水處理方法:

其中化學形態改變法包括:

1、化學沉澱法;

2、氣浮法;

3、生化法。


化學形態不變法包括:

1、蒸發法;

2、 離子交換法;

3、吸附法;

4、 膜法。


化學沉澱法是向廢水中投放一定量的化學絮凝劑,如硫酸鉀鋁、硫酸鈉、硫酸鐵、氯化鐵等,有時還需要投加助凝劑,如活性二氧化硅、黏土、聚合電解質等,使廢水中的膠體物質失去穩定而凝聚何曾細小的可沉澱的顆粒,並能於水中原有的懸浮物結合為疏鬆絨粒。改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、膠體和懸浮物。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、截留和直接沉澱等多種作用,因此去除效率較高。

化學沉澱法的優點是:方法簡便、費用低廉、去除元素種類較廣、耐水力和水質沖擊負荷較強、技術和設備較成熟。缺點是:產生的污泥需進行濃縮、脫水、固化等處理,否則極易造成二次污染。化學沉澱法適用於水質比較復雜、水量變化較大的低放射性廢水,也可在與其他方法聯用時作為預處理方法。


蒸發濃縮法處理放射性廢水:除氚、碘等極少數元素之外,廢水中的大多數放射性元素都不具有揮發性,因此用蒸發濃縮法處理,能夠使這些元素大都留在殘余液中而得到濃縮。蒸發法的最大優點之一是去污倍數高。使用單效蒸發器處理只含有不揮發性放射性污染物的廢水時,可達到大於10的4次方的去污倍數,而使用多效蒸發器和帶有除污膜裝置的蒸發器更可高達10的6次方到8次方的去污倍數。此外,蒸發法基本不需要使用其他物質,不會像其他方法因為污染物的轉移而產生其他形式的污染物。

盡管蒸發法效率較高,但動力消耗大、費用高,此外,還存在著腐蝕、泡沫、結垢和爆炸的危險。因此,本法較適用於處理總固體濃度大、化學成分變化大、需要高的去污倍數且流量較小的廢水,特別是中高放射性水平的廢水。

新型高效蒸發器的研發對於蒸發法的推廣利用具有重大意義,為此,許多國家進行了大量工作,如壓縮蒸汽蒸發器、薄膜蒸發器、脈沖空氣蒸發器等,都具有良好的節能降耗效果。另外,對廢液的預處理、抗泡和結垢等問題也進行了不少研究。


離子交換法處理放射性廢水的原理是,當廢液通過離子交換劑時,放射性離子交換到離子交換劑上,使廢液得到凈化。目前,離子交換法已廣發應用於核工藝生產工藝及放射性廢水處理工藝。

許多放射性元素在水中呈離子狀態,其中大多數是陽離子,且放射性元素在水中是微量存在的,因此很適合離子交換出來,並且在無非放射性粒子干擾的情況下,離子交換能夠長時間的工作而不失效。

離子交換法的缺點是,對原水水質要求較高;對於處理含高濃度競爭離子的廢水,往往需要採用二級離子交換柱,或者在離子交換柱前附加電滲析設備,以去除常量競爭離子;對釕、單價和低原子序數元素的去除比較困難;離子交換劑的再生和處置較困難。除離子交換樹脂外,還有用磺化瀝青做離子交換劑的,其特點是能在飽和後進行融化-凝固處理,這樣有利於放射性廢物的最終處置。


吸附法是用多孔性的固體吸附劑處理放射性廢水,使其中所含的一種或數種元素吸附在吸附劑的表面上,從而達到去除的目的。在放射性廢液的處理中,常用的吸附劑有活性炭、沸石等。

天然斜發沸石是一種多孔狀結構的無機非金屬礦物,主要成分為鋁硅酸鹽。沸石價格低廉,安全易得,處理同類型地放射性廢水的費用可比蒸發法節省80%以上,因而是一種很有競爭力的水處理葯劑。它在水處理工藝中常用作吸附劑,並兼有離子交換劑和過濾劑的作用。

當前,高選擇性復合吸附劑的研發是吸附法運用中的熱點。所謂「復合」是指離子交換復合物(氰亞鐵鹽、氫氧化物、磷酸鹽等)在母體(多位多孔物質)上的某些方面飽和,所以新材料結合天然母體材料的優點,具有良好的機械性能、高的交換容量以及適宜的選擇性。


離子浮選法屬於泡沫分離技術范疇。該方法基於待分離物質通過化學的、物理的力與捕集劑結合在一起,在鼓泡塔中被吸附在氣泡表面而富集,借泡沫上升帶出溶液主體,達到凈化溶液主體和濃縮待分離物質的目的。例子浮選法的分離作用,主要取決於其組分在氣-液界面上選擇性和吸附程度。所使用捕集劑的主要成分是,表面活性劑和適量的起泡劑、絡合劑、掩蔽劑等。

離子浮選法具有操作簡單、能耗低、效率高和適應性廣等特點。它適用於處理鈾同位素生產和實驗研究設施退役中產生的含有各種洗滌劑和去污劑的放射性廢水,尤其是含有有機物的化學清洗劑的廢水,以便充分利用該廢水易於起泡的特點而達到回收金屬離子和處理廢水的目的。


膜處理作為一門新興學科,正處於不斷推廣應用的階段。它有可能成為處理放射性廢水的一種高效、經濟、可靠的方法。目前所採用的膜處理技術主要有:微濾、超濾反滲透、電滲析、電化學離子交換、鐵氧體吸附過濾膜分離等方法。與傳統處理工藝相比,膜技術在處理低放射性廢水時,具有出水水質好,濃縮倍數高,運行穩定可靠等諸多優點。

不同的膜技術由於去除機理不同,所適用的水質與現場條件也不盡相同。此外,由於對原水水質要求較高,一般需要預處理,故膜法處理法宜與其他方法聯用。

如鐵凝沉澱-超濾法,適用於處理含有能與鹼生成金屬氫氧化物的放射性離子的廢水。

水溶性多聚物-膜過濾法,適用於處理含有能被水溶性聚合物選擇吸附的放射性離子的廢水。

化學預處理-微濾法,通過預處理可以大大提高微濾處理放射性廢水的效果,且運行費用低,設備維護簡單。

『肆』 如何處置放射性廢棄物

如何處置放射性廢棄物

如何處置放射性廢棄物,放射性廢棄物在處置的時候有嚴格的要求,因為會對環境造成污染,因此在處置的時候需要先進行分類,按照具體分類選擇方式,下面我帶大家簡單了解一下如何處置放射性廢棄物。

如何處置放射性廢棄物1

放射性液體的處理

(1)放射性廢液 :需利用放射性廢水專用處理裝置或分隔污水池輪流存放和排放放射性廢液。放射性濃度小於或等於「公眾導出食入濃度」DIC(公眾)的廢液可作非放射性廢液處理,排入下水道系統。

此外,也可將廢液注入容器存放10個半衰期後,排入下水道系統。如廢液中含有長半衰期核素,可先固化,然後作固體廢物處理。

(2)患者排泄物的處理: 使用放射性葯物的患者在診療期間應使用有輻射防護標志的專用衛生間,對患者排泄物實施統一收集和管理。

放射性固體廢物的處理

(1)放射性固體廢物收集

按廢物可燃與不可燃、有無病原體毒性分類收集廢物。收集廢物的污物桶應具有外防護層和電離輻射標志。污物桶放置點應避開工作人員作業和經常出入的地方。污物桶內應放置專用塑料袋直接收納廢物。裝滿後及時轉送貯存室。

(2)放射性固體廢物存放:

放射性固體貯存應符合放射衛生防護要求,放射性貯存間安裝通風設備,出入口有電離輻射標志。

廢物袋、廢物桶及其他存放容器必須在顯著位置,標注廢物類型、核素種類、比活度范圍和存放日期等。

注射器及碎玻璃等物品的廢物袋外應附加外套。

(3)放射性固體廢物處理:

放射性固體廢物按半衰期長短分類收集,置放射性貯存室內自然衰變。污染有病原體固體廢物,必須先消毒、滅菌,然後按固體放射性廢物處理。

短半衰期核素(半衰期<15天)存放10個半衰期,放射性比活度降低與7.4×104Bq/kg後,作為非放射性廢物處理;長半衰期放射性廢物暫存放衰變室,交由專門機構回收處理。

GBq量級以下廢棄密封放射源必須存放在足夠外照射屏蔽能力的設施里待處理。

放射性廢物存放需標明名稱、放置日期以及處理日期,並進行登記。外送前需測定放射性活度,達到排放規定水平後用紅色膠袋密封包裝;交接時需登記交接日期、廢物名稱、重量、生產科室、經手人、交接單位。由專人放置醫院廢物存放點。

放射性氣載廢物的處理

(1)凡使用133Xe診斷檢查患者的場所,應具備回收患者呼出氣中133Xe的裝置,不可直接排入大氣。

(2)放射性濃度小於或等於「公眾導出空氣濃度」DAC(公眾)的氣載廢物為非放射性廢氣,可以直接排放。

如何處置放射性廢棄物2

迄今採用的處理含鈾尾礦渣的方法是堆放棄置,或者回填礦井。有些國家正在研究根本解決的方法。例如在水冶加工方面,提出地下浸出和就地堆浸技術,只把浸出液送往水冶廠提取金屬鈾。此外,還研究尾礦渣的固結和造粒技術;利用各種化學葯品和植被使尾礦壩層穩定。

受放射性沾污器物的處置 對於沾有人工或天然放射性核素的各種器物,就其比放射性的強弱分為高水平和中、低水平兩類;就其性質則區別為可燃性和非燃燒性兩種。這類固體廢物的主要的處理和處置方法是:

去污 受放射性沾污的設備、器皿、儀器等,如果使用適當的洗滌劑、絡合劑或其他溶液在一定部位擦拭或浸漬去污,大部分放射性物質可被清洗下來。這種處理,雖然又產生了需要處理的放射性廢液等,但若操作得當,體積可能縮小,經過去污的器物還能繼續使用。另外,採用電解和噴鍍方法也可消除某些被沾污表面的放射性。

壓縮 將可壓縮的'放射性固體廢物裝進金屬或非金屬容器並用壓縮機緊壓。體積可顯著縮小,廢紙、破硬紙殼等可縮小到1/3至1/7。玻璃器皿先行破碎,金屬物件則先行切割,然後裝進容器壓縮,也可以縮小體積,便於運輸和貯存。

焚燒 可燃性固體廢物如紙、 布、塑料、木製品等,經過焚燒,體積一般能縮小到1/10至1/15,最高可達1/40。焚燒要在焚燒爐內進行。焚燒爐要防腐蝕,並要有完善的廢氣處理系統,以收集逸出的帶有放射性的微粒、揮發性氣溶膠和可溶性物質。焚燒後,放射性物質絕大部分聚積在灰燼中,殘余灰分和余燼要妥加管理以防被風吹散。已收集的灰燼一般裝入密封的金屬容器,或摻入水泥、瀝青和玻璃等介質中。焚燒法由於控制放射性污染面的要求很高,費用很大,實際應用受到一定限制。

埋藏 選擇埋藏地點的原則是:對環境的影響在容許范圍以內;能經常監督;該地區不得進行生產活動;埋藏在地溝或槽穴內能用土壤或混凝土覆蓋等。場地的地質條件須符合:

①埋藏處沒有地表水;

②埋藏地的地下水不通往地表水

;③預先測得放射性在土壤內的滯留時間為數百年,其水文系統簡單並有可靠的預定滯留期;④埋藏地應高於最高地下水位數米。

有些國家認為天然鹽層比較適宜作為這種廢物的貯存庫。理由是鹽層的吸濕性良好,對容器的腐蝕性較小,易於開挖,時間久了,有可能形成密封的整體,對長期貯存更為安全。德意志聯邦共和國正在一座廢棄的阿瑟鹽礦進行試驗,美國國立橡樹嶺實驗室 (ORNL)提出了理想的鹽穴貯藏庫的模型。

海洋處置 近海國家採用桶裝廢物擲進深水區和大陸架以外海域的海洋處置法。要求盛裝容器具有足夠的下沉重量,能經受住海底的碰撞,能抵禦深水區的高壓作用,並能防止腐蝕和減少放射性的浸出量。經過實踐認為,處置區必須遠離海岸、潮汐活動區和水產養殖場。此法對公海會造成潛在危害,國際上頗有爭議。

放射性廢液轉化成的固體廢物的處置 放射性廢液濃縮產物經過固化處理而轉化成的放射性固體廢物,一些國家傾向於採取埋藏的辦法處置,認為這樣能保證安全。依照所含放射性強度的自發熱情況,低水平廢物可直接埋在地溝內。中等水平的則埋藏在地下垂直的混凝土管或鋼管內。高水平固體廢物每立方米的自發熱量可達430千卡/小時以上,必須用多重屏障體系:第一層屏障是把廢物轉變成為一種惰性的、不溶的固化體,第二層屏障是將固化體放在穩定的、不滲透的容器中;第三層屏障是選擇在有利的地質條件下埋藏。

最終處置 放射性固體廢物管理的根本問題是最終處置。目前在探討中的高水平放射性廢物的最終處置方法有:將重要的放射性核素如(銫、(鍶、(氪和(碘等置於反應堆中照射,使之轉變成盡快衰變的短壽命核素或轉變成穩定性核素;利用遠程火箭將放射性物質運載到地球引力以外的太空中去;或是置於南極冰上,利用其釋放的熱能溶化冰塊形成一井穴而將廢物封錮等。這些設想,涉及國際條約,並且有技術和經濟上的困難,近期內難於實現。

放射性固體廢物的回收利用 對於鈾礦石和廢礦渣,主要是提高鈾、鐳等資源的回收率和回收提煉過程中所使用的化學葯品等。至於大量裂變產物和一些超鈾元素的回收必須先把它們從廢液或灰燼的浸出液中分離,然後根據核素的性質和豐度分別或統一純化,作為能源輻照源或其他熱源、光源等使用,也可考慮把高水平的放射性固體廢物製成固體輻射源,用於工業、農業及衛生方面。

『伍』 核廢水處理技術匯總

1、化學沉澱法

化學沉澱法是將沉澱劑與廢水中微量的放射性核素發生共沉澱作用的方法。廢水中放射性核素的氫氧化物、碳酸鹽、磷酸鹽等化合物大都是不溶性的,因而能在處理中被除去。化學處理的目的是使廢水中的放射性核素轉移並濃集到小體積的污泥中去,而使沉積後的廢水剩餘很少的放射性,從而能夠達到排放標准。

此法優點是費用低廉,對數放射性核素具有良好的去除效果,能夠處理那些非放射性成分及其濃度以及流化相當大的廢水,使用的處理設施和技術都有相當成熟的經驗。

目前,鐵鹽、鋁鹽、磷酸鹽、蘇打等沉澱劑最為常用,為了促進凝結過程,加助凝劑,如粘土、活性二氧化硅、高分子電解質等。對銫、釕、碘等集中難以去除的放射性核素要用特殊的化學沉澱劑例如銫可用亞鐵氰化鐵、亞鐵氰化銅共沉澱去除。有人用不溶性澱粉黃原酸酯處理含金屬放射性廢水,處理效果較好,適用性寬,放射性脫除率>90%, 是一種性能優良的離子交換絮凝劑,在處理廢水時因沒有殘余硫化物存在,因而更適用於對廢水處理。

2、離子交換法

許多放射性核素在水中呈離子狀態,特別是經過化學沉澱處理後的放射性廢水,由於除去了懸浮的和膠體的放射性核素,剩下的幾乎是呈離子狀態的核素,其中大多數是陽離子。並且放射性核素在水中是微量存在的,因而很適合離子交換處理,並且在沒有非放射性離子干擾的情況下,離子交換能夠長時間有效工作。大多數陽離子交換樹脂對放射性鍶有高的去除能力和大的交換容量;酚醛型陽樹脂能有效去除放射性銫,大孔型陽樹脂不僅能去除放射性陽離子,還能通過吸附去除以膠體形式存在的鋯、鈮、鈷和以絡合物形式存在的釕等。但是,該法存在一個較致命的弱點,當廢液中放射性核素或非放射性離子含量較高時,樹脂床很快會穿透而失效,而通常處理放射性廢水的樹脂是不進行再生處理的,所以一旦失效應立即更換。

離子交換法採用離子交換樹脂,適用於含鹽量較低的廢液。當含鹽量較高時,用離子交換樹脂來處理所花的費用比選擇性工藝要高。這主要是低選擇性的樹脂對放射性核素有很大的關聯。在放射性廢水凈化中,利用電滲析的方法可以增加離子交換工藝的利用效率。

3、吸附法

吸附法是利用多孔性固態物質吸附去除水中重金屬離子的一種有效方法。吸附法的關鍵技術是吸附劑的選擇。常用的吸附劑有活性炭、沸石、高嶺土、膨潤土、黏土等。其中沸石價格低廉,安全易得,與其他無機吸附劑相比,沸石具有較大的吸附能力和較好的凈化效果。沸石的凈化能力比其他無機吸附劑高達10倍,因而是一種很有競爭力的水處理葯劑,它在水處理工藝中常用作吸附劑,並兼有離子交換劑和過濾劑的作用。

活性炭有很強吸附能力,去除率高,但活性炭再生效率低,處理水質很難達到回用要求,價格貴,應用受到限制。近年來,逐漸開發出有吸附能力的多種吸附劑材料。有相關研究表明,殼聚糖及其衍生物是重金屬離子的良好吸附劑,殼聚糖樹脂交聯後,可重復使用多次,吸附容量沒有明顯降低。利用改性的海泡石治理重金屬廢水對 Co、Ag 有很好的吸附能力,處理後廢水中重金屬含量顯著低於污水綜合排放標准。

4、蒸發濃縮

蒸發濃縮法具有較高的濃縮因子和凈化系數,多用於處理中、高水平放射性廢水。蒸發法的工作原理是:將放射性廢水送入蒸發裝置,同時導入加熱蒸汽將水蒸發成水蒸氣,而放射性核素則留在水中。蒸發過程中形成的凝結水排放或回用,濃縮液則進一步進行固化處理。蒸發濃縮法不適合處理含有揮發性核素和易起泡沫的廢水;熱能消耗大,運行成本較高;同時在設計和運行時還要考慮腐蝕、結垢、爆炸等潛在威脅。為了提高蒸汽利用率,降低運行成本,各國在新型蒸發器的研製方面一直不遺餘力,如在蒸汽壓縮式蒸發器、薄膜蒸發器、真空蒸發器等新型蒸發器方面都有顯著成效。

5、膜分離技術

膜技術是處理放射性廢水的比較高效、經濟、可靠的方法。由於膜分離技術具有出水水質好、物料無相變、低能耗等特點,膜技術受到了積極的研究。

國外所採用的膜技術主要有:微濾、超濾、納濾、水溶性多聚物-膜過濾、反滲透(RO)、電滲析、膜蒸餾、電化學離子交換、液膜、鐵氧體吸附過濾膜分離及陰離子交換紙膜等方法。

6、生物處理法

生物處理法包括植物修復法和微生物法。植物修復是指利用綠色植物及其根際土著微生物共同作用以清除環境中的污染物的一種新的原位治理技術。

從現有的研究成果看,適用的生物修復技術類型主要有人工濕地技術、根際過濾技術、植物萃取技術、植物固化技術、植物蒸發技術。試驗結果表明,幾乎水體中所有的鈾都能富集於植物的根部。

微生物治理低放射性廢水是20世紀60年代開始研究的新工藝,用這種方法去除放射性廢水中的鈾國內外均有一定研究,但目前多處於試驗研究階段。

隨著生物技術的發展和微生物與金屬之間相互作用機制的深入研究,人們逐漸認識到利用微生物治理放射性廢水污染是一種極有應用前景的方法。用微生物菌體作為生物處理劑,吸附富集回收存在於水溶液中的鈾等放射性核素,效率高,成本低,耗能少,而且沒有二次污染物,可以實現放射性廢物的減量化目標,為核素的再生或地質處置創造有利條件。

7、磁-分子法

美國電力研究所(EPRI)開發出Mag-Mole-cule法,用於減少鍶、銫和鈷等放射性廢物的產生量。該法以一種稱為鐵蛋白的蛋白質為基礎,將其改性後,利用磁性分子選擇性地結合污染物,再用磁鐵將其從溶液中去除,然後被結合的金屬通過反沖洗磁性濾床得到回收。鐵蛋白(Fer-ritin)是普遍存在於生物體內的一種保守性較高的多功能多亞基蛋白,該蛋白具有耐稀酸(pH<2.0)、耐稀鹼(pH= 12.0)、耐較高溫度(70~ 75℃水溫下不變性)等特殊性。隨著鐵蛋白研究的深入,在體外利用其蛋白殼納米空間的新功能研究取得了很大進展。體外研究表明鐵蛋白具有體外儲存重金屬離子能力。此外,以前的研究都著重於利用其他重金屬離子作為與鐵離子競爭的探針來研究鐵蛋白儲存和釋放鐵的機制,而最新的研究表明,可以利用鐵蛋白這種捕獲金屬離子及抗逆的特性,構建鐵蛋白反應器並用於野外連續監測流動水體被重金屬離子污染的程度。在體外特定的條件下,一些金屬核如FeS核、CdS核、Mn3O4核、Fe3O4磁性鐵核及放射性材料的鈾核,已被成功地組裝到鐵蛋白蛋白殼的納米空間內。

8、惰性固化法

美國賓夕法尼亞州立大學和薩凡納河國家實驗室,已開發出一種將某些低放射性廢液處理成固化體以便安全處置的新方法。這一新工藝利用低溫(< 90℃)凝固法來穩定高鹼性、低活度的放射性廢液,即將廢液轉化為惰性固化體。科學家們將最終的固化體稱作「 hydroceramic」(一種素燒多孔陶瓷)。他們稱,最終的固化體硬度非常大,性質穩定持久,能夠將放射性核素固定在其沸石結構中,這種制備過程類似於自然界中岩石的形成過程。

9、零價鐵滲濾反應牆技術

滲濾反應牆(permeable reactive barrier,PRB)是目前在歐美等發達國家新興起來的用於原位去除污染地下水中污染組分的方法。PRB一般安裝在地下蓄水層中,垂直於地下水流方向,當污染的地下水流在自身水力梯度作用下通過反應牆時,污染物與牆體中的反應材料發生物理、化學反應而被去除,從而達到污染修復的目的。

這是一種被動式修復技術,很少需要人工維護、費用很低。Fe0-PRB技術作為PRB技術的一個重要分支,在許多國家和地下水污染處理的眾多方面得到了研究和發展,在反應機制研究、PRB的結構和安裝以及新型活性材料的研究等方面都取得了可喜的成果。我國學者已開始研究以零價鐵為代表的活性滲濾牆技術,以用於鈾尾礦放射性廢水的修復(治理),目前研究已取得一定效果。

『陸』 核工業第六研究所的研發項目

一:空氣等離子切割機
二:焊切多用機
三:數控等離子切割機
四:逆變電源空氣等離子切割機
核工業六所於70年代初研製成功的多級流化床開始用於從鈾礦廢水中回收鈾。這種塔與美國礦務局的多隔室流化床相比,塔板的設計更為簡單。取消了折流環,並且將塔板上的布液孔改為7mm直徑的小孔,使每級布液更加均勻。底塔節的布液採用三根平行管布液,進液時由三個流量計分別控制各支管的進液量。塔頂使用了樹脂計量、脫水、洗滌漏斗,以確保操作穩定,吸附尾液中鈾濃度能達到國家規定的地面水標准-0.05mg/L。與過去使用的固定床離子交換系統相比,樹脂投入量減少70%,而且排水鈾濃度能達到國家規定的排放標准。因此,這種塔很快在國內的鈾礦山推廣使用。
核工業六所研製的多級流化床不僅成功地應用於從鈾礦廢水中回收鈾,80年代以來又用於鈾礦堆浸液的處理。浸出液中鈾濃度范圍從424~5060mg/L,鐵499~1590mg/L,飽和樹脂鈾容量為40~75g鈾/L樹脂。吸附尾液鈾濃度≤5mg/L,返回作浸出液循環使用。淋洗富液鈾濃度>5g/L。這種塔用於處理低濃度鈾礦廢水時,最高流速可達到40m/h,用於堆浸液的處理,由於鈾濃度很高流速降為,5~l0m/h,仍能穩定操作,由此可見,這種塔的流速及金屬濃度適用范圍很寬。

『柒』 含稀土元素的廢水處理方法有哪些

根據稀土生產中排出廢水組成成分的不同,其處理方法也有差異,一般可採用沉澱法處理廢水中的放射性成分和氟,對酸、鹼的處理則採用中和法。選擇廢水處理方法應遵循以下原則[1]。
①選擇的處理方法,其工藝技術穩定可靠,先進合理,處理效果好,作業方便,技術指標高。
②選用的各種設備簡單合理,製造容易,維修方便。
③最終排放的廢水要確保達到國家排放標準的要求。
④建設投資費用少,處理廢水的成本低。
放射性廢水的處理
由表10-4可見,稀土生產中放射性廢水的主要來源是獨居石礦的鹼法分解,這種廢水盡管組成比較復雜,放射性元素超過了國家標准,但仍屬於低水平放射性廢水。其處理方法可分為化學法和離子交換法兩大類。
(1)化學處理法 由於廢水中放射性元素的氫氧化物、碳酸鹽、磷酸鹽等化合物大多是不溶性的,因此化學方法處理低放射性廢水大多是採用沉澱法。化學處理的目的是使廢水中的放射性元素移到沉澱的富集物中去,從而使大體積的廢液放射性強度達到國家允許排放標准而排放。化學處理法的特點是費用低廉,對大部分放射性元素的去除率顯著,設備簡單,操作方便,因而在我國的核能和稀土工廠去除廢水中放射性元素都採用化學沉澱法。
①中和沉澱除鈾和釷 向廢水中加入燒鹼溶液,調pH值在7~9之間,鈾和釷則以氫氧化物形式沉澱,化學反應式為:
Th4+4NaOH→Th(OH)4↓+4Na+

UO22++2NaOH→UO2(OH)2↓+2Na+

有時,中和沉澱也可以用氫氧化鈣做中和劑,過程中也可加入鋁鹽(硫酸鋁)、鐵鹽等形成膠體(絮凝物)吸附放射性元素的沉澱物。
②硫酸鹽共晶沉澱除鐳 在有硫酸根離子存在的情況下,向除鈾、釷後的廢水中加入濃度10%的氯化鋇溶液[1],使其生成硫酸鋇沉澱,同時鐳亦生成硫酸鐳並與硫酸鋇形成晶沉澱而析出。化學反應式為:

Ba2+Ra2++2SO2-4→BaRa(SO4)2↓

③高分子絮凝劑除懸浮物 在稀土生產廠中所用的絮凝劑大部分是高分子聚丙烯醯胺(PHP)。按分子量的大小可以分為適用於鹼性介質中的PHP絮凝劑和適用於酸性介質中的PHP絮凝劑。PHP是一種表面活性劑,水解後會生成很多活性基團,能降低溶液中離子擴散層和吸附層間的電位,能吸附很多懸浮物和膠狀物,並把它們緊密地聯成一個絮狀團聚物,使懸浮物和膠狀物加速沉降。

『捌』 含磷廢水怎麼處理

一、生物法

20世紀70年代美國的Spector發現,微生物在好氧狀態下能攝取磷,而在有機物存在的厭氧狀態下放出磷。含磷廢水的生物處理方法便是在此基礎上逐步形成和完善起來的。

目前,國外常用的生物脫磷技術主要有3種:

1、向曝氣貯水池中添加混凝劑脫磷;

2、利用土壤處理,正磷酸根離子會與土壤中的Fe和Al的氧化物反應或與粘土中的OH-或SiO22-進行置換,生成難溶性磷酸化合物;

3、活性污泥法,這是目前國內外應用最為廣泛的一類生物脫磷技術。

生物除磷法具有良好的處理效果,沒有化學沉澱法污泥難處理的缺點,且不需投加沉澱劑。對於二級活性污泥法工藝,不需增加大量設備,只需改變運轉流程即可達到生物除磷的效果。

但要求管理較嚴格,為了形成VFA,要保證厭氧階段的厭氧條件。

二、化學沉澱法

通過投加化學沉澱劑與廢水中的磷酸鹽生成難溶沉澱物,可把磷分離出去,同時形成的絮凝體對磷也有吸附去除作用。

常用的混凝沉澱劑有石灰、明礬、氯化鐵,石灰與氯化鐵的混合物等。影響此類反應的主要因素是pH、濃度比、反應時間等。

三、生物強化除磷

生物強化除磷中的聚磷菌利用比較普遍,目前也是生物除磷的主要研究方向。

聚磷菌也叫做攝磷菌、除磷菌,是傳統活性污泥工藝中一類特殊的細菌,在好氧狀態下能超量地將污水中的磷吸入體內,使體內的含磷量超過一般細菌體內的含磷量的數倍,這類細菌被廣泛地用於生物除磷。

其原理為:在厭氧條件下,除磷菌能分解體內的聚磷酸鹽而產生ATP,並利用ATP將廢水中的有機物攝入細胞內,以聚b-羥基丁酸等有機顆粒的形式貯存於細胞內,同時還將分解聚磷酸鹽所產生的磷酸排出體外。

而好氧條件下,除磷菌利用廢水中的BOD5或體內貯存的聚b-羥基丁酸的氧化分解所釋放的能量來攝取廢水中的磷,一部分磷被用來合成ATP,另外絕大部分的磷則被合成為聚磷酸鹽而貯存在細胞體內。

四、吸附法

20世紀80年代,多孔隙物質作為吸附劑和離子交換劑就已應用在水的凈化和控制污染方面。黃巍等人以粉煤灰作為吸附劑,對含磷50~120mg/L模擬廢水脫磷的規律特徵進行了研究。

研究表明粉煤灰中含有較多的活性氧化鋁和氧化硅等,具有相當大的吸附作用,粉煤灰對無機磷酸根不是單純吸附,其中CaO、FeO、Al2O3等可以和磷酸根生成不溶或直溶性沉澱現象,因而在廢水處理方面具有廣闊的應用前景。

五、其他的除磷方法

鄒偉國等研究的新型雙污泥脫氮除磷工藝系統處理生活污水取得成功。傳統的脫氮除磷工藝多採用單污泥系統,因此存在著硝化和除磷泥齡之間的矛盾,將活性污泥法與生物膜法相結合,可解決這個問題。

實驗結果表明,該工藝對PO43-的去除率達到了90%,處理效果穩定,對水質的適應能力很強。

陳瀅等進行了低溶解氧SBR除磷工藝的研究。

該方法要注意的是污泥負荷對COD去除率和除磷效果的影響較大,因此要選擇合適的污泥負荷。污泥負荷過高時會導致非絲菌污泥膨脹。

方茜等利用SBR法處理低碳城市污水取得進展,解決了處理碳、氮、磷比例失調(碳量偏低)城市污水如何保證氮磷高效去除的難點。

結果表明,利用此法處理廣州地區低碳城市污水,出水有機物、氨氮及總磷均達標,且磷的釋放量越大則出水磷總濃度就越低。實踐證明,SBR法具有流程簡單,不需要污泥迴流,脫氮除磷效果好的特點。

『玖』 核廢水裡有鈾嗎

存在
核廢水,其實就是核電站工作過程中產生的廢水,在這些核廢水中,至少存在數十種對人體有害的放射性物質,比如氚和製造核彈的鈾、鈈等,這些放射性物質只需要微量就能致人死亡。

『拾』 核廢水可以冰凍處理嗎,或者蒸發處理

不能蒸發處理。

水被輻照以後本身也有放射性,水裡溶解的放射性核素也都是非常微量的,蒸發以後他們還是會和水蒸氣混合,蒸餾和冷凍的方法都不能去除放射性。

可以查看當年美國三哩島核事故的處理情況,使用了蒸發法,但是實際上,這種方法只是為了安撫人們。當時,美國還想採用直接排放的方法,直接排入河中,且排放量相對較小,但是它仍然遭到外界的一致反對。

最終,美國政府花了很多錢,並使用了蒸發的方法,所產生的污染仍然是相同的。但是一個排放到大氣中,另一個排放到水中。對於放射性元素氚,目前尚無可行的方法,並沒有一種切實可行不會在世界范圍內造成任何污染的方案。

放射性廢水來源、分類及危害

我國放射性廢水按放射性活度高低分為高、中、低和弱放射性廢水,廢水來源包括核電站廢水、鈾礦選冶廢水、乏燃料後處理廢水以及醫院、科研等單位產生的廢水。鈾礦選冶產生的廢水主要含有的核素包括U、Ra以及微量的Po和210Pb,屬於低放射性廢水。

核電站廢水主要包括主設備和輔助設備排空水、反應堆排放水、第二迴路廢水、清洗廢液、離子交換裝置再生廢水和專用洗滌水等,主要為中低放射性廢水。乏燃料後處理廢水主要包括乏燃料後處理和放射性物質分離製造過程產生的廢水等,代表核元素包括137Cs、90Sr及鈾、鈈、超鈾元素等,這兩種廢水放射性濃度都很高,危險性極大。

以上內容參考:網路-放射性廢水處理

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