放射性廢水的膜處理技術研究進展
摘要:核燃料的生產、核電廠的運行、同位素的生產和使用等過程都會產生著大量的放射性廢水,為了保護環境和人類健康,這些廢水必須經過安全、經濟和有效的處理處置.放射性廢水傳統的處理方法主要包括過濾法、離子交換法、蒸發法或這幾種工藝的組合.近年來,膜分離技術在放射性廢水處理中得到了廣泛的研究,發達國家已有應用膜分離技術處理放射性廢水的實例,而我國規模化應用的實例還很少見.本文首先介紹了放射性廢水的來源及組成,分析了各種放射性廢水處理方法的優勢和不足,包括化學沉淀法、過濾法、離子交換法、蒸發濃縮法、吸附法、生物還原/吸附法和膜分離法等.在此基礎上,重點介紹了各種膜分離技術,包括微濾、超濾、納濾、反滲透、膜蒸餾等在放射性廢水處理中研究與應用現狀,對已有的文獻資料進行了較系統全面的分析、歸納和總結,對各種方法的優缺點及適用范圍進行了比較,對膜技術在放射性廢水處理中的應用前景及問題進行了討論.最后,簡要介紹了放射性廢水處理產生的濃縮產物的最終處理處置,對放射性廢水處理技術未來的研究和發展方向給出了建議.
關鍵詞:放射性廢水 核廢物 膜分離 膜技術 廢水處理
我國經濟的快速發展和化石能源的不斷枯竭, 使核能的大規模發展成為必然選擇. 2011 年3 月日 本發生福島核事故之后,核安全及核廢物處理重要 性越來越受到人們的關注. 隨著我國核能工業的迅 速發展,對經濟、高效的放射性廢物處理新技術的 需求也越來越迫切. 此外,放射性核素在軍事、能 源、工業、農業、醫學以及其他科學研究中的應用越 來越廣泛,這些過程中所產生的放射性廢氣、廢液 和固態廢物的數量也越來越多,危害也越來越大. 在放射性“三廢”中,放射性廢水的體積以及所含的 放射性總量占放射性廢物總量的比例都非常大,因 此,對放射性廢水的處理尤其應當重視.
放射性廢水處理是我們面臨的一個重要問題. 開展放射性廢水處理新技術及其機理研究,對放射 性廢物減量化、防止放射性污染、保障我國的核生 態環境安全、促進我國核事業的健康發展,具有重 要的社會意義、經濟意義和環境意義.
從根本上講,放射性核素只能靠自然衰變來降 低以至消除其放射性. 因此,任何水處理方法都不 能改變其固有的放射性衰變特性. 放射性廢水的處 理一般遵循兩個基本原則:①將放射性廢水排入水 域(如海洋、湖泊、河流),通過稀釋和擴散達到無害 水平. 這一原則主要適用于極低水平的放射性廢水 的處理. ②將放射性廢水進行濃縮處理,然后將濃 縮產物與人類的生活環境長期安全隔離,任其自然 衰變. 這一原則對高、中、低水平的放射性廢水都 適用.
本文介紹了放射性廢水的來源及組成、放射性 廢水的處理方法,著重對放射性廢水處理的膜分離 技術及其研究和應用現狀進行了較全面、系統的分 析和總結,以期為相關研究人員提供有益的參考.
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