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1廢水特點
1.1普通工業廢水特點
普通工業廢水量大、污染物成分復雜,不同行業產生的廢水所含污染物成分區別較大,有的廢水溫度高,容易造成環境的熱污染;有些具有明顯的酸堿度;有些含有易燃、易爆、有毒物質。針對工業廢水中所含的不同成分,選擇不同的處理工藝,往往需要物理、化學、生物代謝等多種不同工藝組合處理。
具有放射性的重金屬元素是放射性廢水處理的主要去除對象,而放射性核素只能通過自然衰變來降低其放射性,所有的水處理方法都不能改變其固有的放射性衰變特性。在進行放射性廢水處理的時候,我們只有通過各種方法將放射性核素濃縮到較小體積的廢物內,降低處理后可排放廢水的放射性核素濃度。
為了使工業廢水得到凈化,一般將廢水中所含的污染物分離出來,或將其轉化為無害、穩定的物質。我們按照處理原則,將工業廢水處理方法中物理化學法分為吸附法、離子交換法、膜分離法、汽提法、吹脫法、萃取法、蒸發法、結晶法等。離子交換法在普通工業廢水處理中,主要用以回收貴重金屬離子。膜分離技術在70年代后大規模應用到各個工業領域及科研中,發展非常迅速。蒸發法處理多用于酸、堿廢液的回收。自然界存在種類繁多的具有氧化分解有機物能力的微生物,這些微生物具有數量巨大、分布范圍廣、繁殖力強等特點,被廣泛應用于制革造紙、煉油化工、印染紡織、食品制藥等行業的廢水處理中。
3放射性廢水的處理方法
放射性核素使用任何水處理方法都改變不了其固定的放射性衰變特性,其處理一般都是遵循以下兩個基本原則:①將放射性廢水排入水體,通過稀釋和擴散達到無害水平。主要適用于極低水平的放射性廢水的處理。②將放射性廢水濃縮后,將其濃縮產物與人類的生活環境長期隔離,任其自然衰減。對高、中、低水平放射性廢水均適用。目前國內外普遍做法是對放射性廢水進行濃縮處理后貯存或固化處理。
3.1蒸發法
蒸發濃縮法具有較高的濃縮倍數和去污因子,可用于處理高、中、低放廢水。尉鳳珍等利用真空蒸發濃縮裝置處理中低水平核放射廢水,對總α和總β的去污因子能達到104量級,出水滿足國內放射性廢水排放標準。
3.2化學沉淀法
化學沉淀法主要通過投加合適的絮凝劑,然后與廢水中的微量放射性核素發生沉淀后,將放射性核素轉移并濃縮到體積量小的沉淀底泥中。在進行化學沉淀法時主要投加鋁鹽、鐵鹽、磷酸鹽、蘇打、石灰等,同時可投加助凝劑,如粘土、活性二氧化硅等加快凝結過程。羅明標等的試驗結果顯示氫氧化鎂處理劑具有良好的除鈾效果,特別適合酸溶浸鈾后的地下低放射性含鈾廢水的處理。
3.3離子交換法
目前離子交換主要處理低放廢水,包括有機離子和無機離子兩種交換體系。此法特點是操作方便、設備簡單、去除效率高且減容比高,適用于含鹽量低、懸浮物含量少的水體。國內外研究都表明離子交換劑對Cs的有很高的吸附容量。
3.4膜分離技術
膜處理方法是處理放射性廢水相對經濟、高效、可靠的方法,此法具有出水水質好、物料無相變、低能耗、操作方便和適應性強等特點等特點,膜技術的研究比較廣泛。美國、加拿大許多核電站采用反滲透和超濾工藝處理放射性廢水。
3.5生物處理法
生物處理法包括植物修復法、微生物法。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,國內外都有人開展研究微生物富集鈾的工作。美國研究人員發現一種名為Geobactersulfurreducens的細菌能夠去除地下水中溶解的鈾,Geobacter能夠還原金屬離子,從而降低金屬在水中的溶解度,使金屬以固體形式沉淀下來,因此,這種細菌有可能被用于放射性金屬的生物處理。生物法處理流程復雜,處理周期長,運行管理難度大,國內核電廠還未采用生物法處理放射性廢水。
4放射性廢水和普通工業廢水處理方法比較
工業廢水中污染物成分復雜多樣,我們采用單一的處理方法很難達到完全凈化的效果,因此需要我們尋找適合的工藝進行處理。其中廢水處理工藝的組成需要遵循先易后難的原則,先除去大塊垃圾和漂浮物質,然后依次去除懸浮固體、膠體物質及溶解性物質。放射性廢水與普通工業廢水處理的一個根本區別是:能夠用物理、化學或者生物方法將普通工業廢水的一些有毒物分解破壞,轉化為無毒物質,例如六價鉻、氰、有機磷等;而用這些方法無法破壞放射性核素,不能改變其衰變輻射的固有特性,只能靠其自然衰變來降低直至消失其放射性。物理、化學或物理化學方法一般是普通工業廢水處理中的預處理或深度處理方法,主要處理方法采用生物處理法。而物理化學法是目前放射性廢水處理的主要方法。有些處理方法只適用于處理普通工業廢水,而較難應用于處理放射性廢水。
5結論
伴隨著水處理技術的研究和發展,許多新材料、新技術、新方法應用到實際工程中,使得放射性廢水作為一種特殊的工業廢水,其處理技術也越來越成熟,越來越完善。一些原先只應用在普通工業廢水中的處理方法也能運用到放射性廢水處理中,使未來核能的利用更安全、更可靠。
作者:黃玨 單位:上海核工程研究設計院