环境工程第四章放射性废水处理
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放射性废水处理方法放射性废水的介绍自1895年伦琴发现X射线和1898年居里发现镭元素以来,核科学技术一直在不断的发展成熟,并深刻的改变着世界。
但是,在核科学给人类带来巨大利益的同时,也带来了严重的安全隐患。
比如,核能发电,尽管能满足人类对能源的需要,却又引起人们对切尔诺贝利核事故悲剧是否会重演的忧虑。
现在,放射性元素在军事、能源、工业、农业、医学以及其他科学研究中的应用已经机器广发。
于此同时,在整个开发利用过程中所产生的放射性废气、废液和固态废弃物的数量也越来越多,危害也越来越大,这不能不引起人们更加深切的关注。
在放射性“三废”中,放射性废水所占的比例相当大,因此对放射性废水的处理尤其应当重视。
放射性废水是指核燃料前处理和后处理,原子能发电站,应用放射性同位素的研究、医院、工厂等排出的废水。
按废水所含放射性废水浓度分为高水平、中水平与低水平放射性废水。
按废水中所含射线种类,还可以分为α、β、γ三类放射性废水。
放射性废水的来源及特点在核工业部门、一些科研部门,如核电站反应堆、铀钍的湿法冶金厂、医院、同位素试验堆及生产堆等都会产生放射性废水,表1—1归纳了部分主要的放射性废水的来源。
在核电站运行和停运过程中,都会形成放射性活度不同的废水。
这些废水的特点是组分复杂、浓度和水量的变化幅度较大,这种变化与核电站反应堆类型、电站的管理水平以及水化学工况等有关。
放射性废水因含有放射性元素或裂变产物,会损坏人的身体健康,一旦进入人体,极易在器官内沉积,乃至危害生命,所以要经过严格处理,才能排放。
放射性废水的处理方法放射性废水具有重金属元素种类多和浓度高、具有放射性、对人和动物危害大的特点。
从根本上讲,放射性元素只能靠自然衰变来降低以及消除其放射性。
故其处理方法从根本上说,无非是贮存和扩散两种。
对于高水平放射性废物,一般妥善的贮藏起来,与环境隔离;对中低水平的放射性废物,则用适当的方法处理后,将大部分的放射性废物转移到小体积的浓缩(压缩)物中,并加以贮藏,而使大体积废物中生育的放射性小于最大允许排放浓度后,将其排于环境中进行稀释、扩散。
核废水处理技术净化放射性废水的方法核废水是指核设施运营过程中产生的含有放射性物质的废水。
由于核废水对环境和人体健康产生极大危害,必须采取适当的处理方法进行净化。
以下将介绍两种常见的核废水处理技术:离子交换法和反渗透法。
离子交换法是一种常见的核废水处理技术,通过固液分离和吸附作用将废水中的放射性物质去除。
该方法主要分为两个步骤:固液分离和吸附。
固液分离是将废水中的悬浮颗粒通过沉淀、过滤等方法去除,以减小离子交换材料的负荷。
通常可以采用沉淀池、混凝等方法使悬浮颗粒团聚沉淀或加药使其凝结聚集后进行过滤。
吸附是将废水中的放射性物质通过吸附剂吸附,将其去除。
通常使用的吸附剂有树脂、活性炭等。
离子交换树脂是一种高效的吸附剂,能够选择性地吸附废水中的放射性核素,如锶、铯等。
吸附树脂通常以颗粒的形式存在,可以通过固定床、动态混合等方式与废水接触,实现物质的传递和去除。
吸附剂饱和后,可以通过再生或更换的方式进行处理。
反渗透法是另一种常见的核废水处理技术,通过自然渗透压差和半透膜的选择性分离作用,将水中的放射性物质去除。
反渗透法主要分为三个步骤:预处理、反渗透和浓缩液处理。
预处理是为了去除废水中的悬浮颗粒、有机物等杂质,以保护反渗透膜的运行,可采用沉淀过滤等方式进行。
反渗透是将预处理后的水通过半透膜,利用水的自然渗透压差实现废水中的放射性物质的分离。
半透膜具有选择性透过水,而阻止离子的特性,可以将废水中的离子和放射性物质拦截在膜外,获得净化的水。
浓缩液处理可采用射流喷嘴、膜浓缩等方式进一步处理反渗透后的浓缩液,以回收溶液中的有用成分。
此外,还有一些辅助技术可以与离子交换法和反渗透法结合使用,以提高核废水的处理效果。
例如,化学沉淀法可以通过加入相应的沉淀剂,将废水中的放射性物质转化为固态沉淀物,从而实现去除。
气浮法可以通过注入气体和加入药剂,使微小气泡与废水中的悬浮物质结合并浮起,然后采取相应的固液分离手段进行处理。
放射性废水处理技术
放射性废水处理技术
1 放射性废水来源
放射性废水主要来自诊断、治疗过程中患者服用或注射放射性同位素后所产生的排泄物,分装同位素的容器、杯皿和实验室的清洗水,标记化合物等排放的放射性废水。
2 放射性废水的水质水量和排放标准
1 放射性废水浓度范围为3.7×102Bq/L~3.7×105Bq/L。
2 废水量为100~200L/床.d。
3 医院放射性废水排放执行新制定的《医疗机构污染物排放标准》规定:在放射性污水处理设施排放口监测其总α<1 Bq/L,总β<10 Bq/L。
3 放射性废水系统及衰变池设计
1 放射性废水应设置单独的收集系统,含放射性的生活污水和试验冲洗废水应分开收集,收集放射性废水的管道应采用耐腐蚀的特种管道,一般为不锈钢管道或塑料管。
2 放射性试验冲洗废水可直接排入衰变池,粪便生活污水应经过化粪池或污水处理池净化后再排入衰变池。
3 衰变池根据床位和水量设计或选用。
4 衰变池按使用的同位素种类和强度设计,衰变池可采用间歇式或连续式。
5 间歇式衰变池采用多格式间歇排放;连续式衰变池,池内设导流墙,推流式排放。
衰变池的容积按最长半衰期同位素的10个半衰期计算,或按同位素的衰变公式计算。
6 衰变池应防渗防腐。
4 监测和管理
1 间歇衰变池在排放前监测;连续式衰变池每月监测一次。
2 收集处理放射性污水的化粪池或处理池每半年清掏一次,清掏前应监测其放射性达标方可处置。
辐射废水处理
辐射废水处理是指对含有放射性物质的废水进行处理,以减少或消除放射性物质对环境和人体的危害。
辐射废水通常来自核设施、医疗机构、实验室等场所,其中可能含有放射性同位素、核污染物等。
辐射废水处理的目标是降低废水中放射性物质的浓度,使其符合环境排放标准或回收利用。
常用的处理方法包括以下几种:1. 放射性物质的沉淀和过滤:将废水加入沉淀剂,使放射性物质沉淀出来,然后经过过滤处理,将沉淀物分离出来。
2. 离子交换:使用含有特定离子交换树脂的装置,将放射性物质与树脂上的离子进行置换,以实现分离和去除。
3. 逆渗透:通过半透膜的作用,将废水中的放射性物质分离出去,从而达到净化的目的。
4. 蒸发浓缩:将废水加热蒸发,使水分蒸发掉,放射性物质留在溶液中,从而实现物质的浓缩和分离。
5. 高温处理:将废水加热至高温,使放射性物质发生化学变化,转化为不活跃的物质,然后通过冷却处理将其分离。
辐射废水处理需要进行严格的操作和监测,以确保处理的效果和安全性。
同时,处理后的废水也需要符合相关的法规和标准,确保对环境和人体的影响降到最低。
放射性废水处理放射性废水中的放射性物质应尽可能作出安全的处理并转移到安全的地方,使它对人和其他生物的危害减轻到最低限度。
放射性废水按所含的放射性浓度可分为两类,一类为高水平放射性废液,一类为低水平放射性废水。
前者主要是核燃料后处理第一循环产生的废液,而后者则产生于核燃料前处理(包括铀矿开采、水冶、精炼、核燃料制造等过程中产生的含铀、镭等的废水)、核燃料后处理的其他工序,以及原子能发电站,应用放射性同位素的研究机构、医院、工厂等排出的废水。
国际原子能机构(IAEA)建议按放射性浓度水平将放射性废水分为五类,其处理方法以及处理装置屏蔽要求见表。
放射性核素用任何水处理方法都不能改变其固有的放射性衰变特性,其处理一般按两个基本原则:①将放射性废水排入水域(如海洋、湖泊、河流、地下水),通过稀释和扩散达到无害水平。
这一原则主要适用于极低水平的放射性废水的处理。
②将放射性废水及其浓缩产物与人类的生活环境长期隔离,任其自然衰变。
这一原则对高、中、低水平放射性废水都适用。
浓缩处理有化学沉淀、离子交换、蒸发、生物化学、膜分离、电化学等方法,常用的方法是前三种。
放射性废水的处理效果,通常用去污系数(DF)和浓缩系数(CF)表示。
前者的定义是废水原有的放射性浓度C0与其处理后剩余放射性浓度C之比,即DF=C0/C;后者的定义是废水的原有体积与其处理后浓缩产物的体积之比,即CF=V原水/V浓缩。
蒸发法、离子交换法和化学沉淀法的代表性去污系数的数量级分别为104~106、10~103和10。
化学沉淀法使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。
最通用的沉淀剂有铁盐、铝盐、磷酸盐、高锰酸盐、石灰、苏打等。
对铯、钌、碘等几种难以去除的放射性核素要用特殊的化学沉淀剂。
例如,放射性铯可用亚铁氰化铁、亚铁氰化铜或亚铁氰化镍共沉淀去除;也可用粘土混悬吸附──絮凝沉淀法去除。
放射性钌可用硫化亚铁、仲高碘酸铅共沉淀法等去除。
放射性碘可用磺化钠和硝酸银反应形成碘化银沉淀的方法去除;也可用活性炭吸附法去除。
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实验室安全正确处理实验中的放射性废水实验室中通常会产生一定量的废水,在某些实验中,这些废水可能含有放射性物质,需要正确处理以确保实验室的安全。
本文将介绍实验室中处理放射性废水的正确方法,以确保实验室运行的安全与顺利。
1. 确认废水的性质和含量在处理放射性废水之前,首先需要对废水进行分析,确认其所含放射性物质的类型和浓度。
这可以通过使用放射性分析仪器、液体闪烁计数器等设备来实现。
对放射性废水进行分析可以帮助实验室工作人员了解废水的危险程度,并采取相应的防护措施。
2. 设立安全保护措施处理放射性废水时,需要设立一系列的安全保护措施,以确保实验室工作人员以及环境的安全。
这些措施包括:a. 戴好个人防护装备,如实验室服、手套、护目镜和口罩等,以防止废水接触到皮肤、眼睛或吸入体内。
b. 确定一个安全的操作区域,设置边缘和标志,以防止未经许可的人员进入该区域。
c. 在实验室中设置具备放射性废物贮存功能的固体容器,以确保废水和废物的安全贮存和处理。
3. 选择正确的处理方法根据放射性废水的性质和含量,选择适合的处理方法进行处理。
常见的处理方法包括:a. 使用沉淀剂:一些放射性物质可以与沉淀剂反应,使其从废水中沉淀出来。
这种方法适用于废水中放射性物质浓度较低的情况。
b. 使用吸附材料:某些吸附材料能够与放射性物质发生化学或物理吸附,使其从废水中去除。
使用吸附材料可以有效降低废水中放射性物质的浓度。
c. 使用离子交换树脂:离子交换树脂能够选择性地吸附放射性物质或将其与其他盐类交换,从而去除废水中的放射性物质。
d. 使用适当的过滤方法:对于废水中悬浮颗粒较大的情况,可以采用过滤方法去除放射性物质。
e. 使用核技术:某些特殊情况下,可以使用核技术设备处理放射性废水,如通过辐照和溶射技术等。
需要注意的是,每种处理方法都有其适用范围和注意事项,实验室工作人员需要根据实际情况选择合适的处理方法,并确保操作正确、安全。
4. 安全贮存和处置放射性废水在处理完放射性废水后,需要对残留的废水进行安全贮存和处置。
放射性废水处理技术的研究与应用随着现代工业的发展,放射性废水这一严峻的环境问题也日益凸显。
对于放射性废水的处理技术,研究人员们从而得以进行系统性的探讨。
本文将从放射性废水处理技术的研究与应用两个方面进行阐述。
一、放射性废水处理技术的研究1. 传统放射性废水处理技术传统的放射性废水处理技术包括:沙滤过滤、精细过滤、铝剂沉淀、氢氧化铁共沉淀、离子交换等。
其中,精细过滤适用于处理总悬浮物、放射性颗粒和微生物等痕量物质,一般采用深层过滤、超过滤、逆渗透、电渗析等;铝剂沉淀和氢氧化铁共沉淀的方法主要用于处理硝酸盐、硫酸盐等化学性污染物,但缺点是产生的沉淀物难以处理;离子交换技术适用于放射性同位素较少的放射性废水。
2. 新型放射性废水处理技术目前,研究人员们已经发展出一系列新型的放射性废水处理技术。
以核聚变反应堆为例,新型污水处理技术包括三种:一是电解法,该方法通过控制电场,将放射性废水中的锶、铍等元素离子、离线压缩氨提取和离子限制进行分离纯化,实现放射性废水的处理。
二是膜处理法,该方法可对不同种类和组分的放射性废水进行分离和提纯,包括氧化膜、反渗透膜、纳滤膜、超滤膜等。
三是光辐射法,该方法适用于去除放射性核素尤其是放射性汞、铍等重金属离子和有机物。
二、放射性废水处理技术的应用1. 核工业应用针对核工业废水的处理,目前主要采用活性炭吸附、离子交换、沉淀沉降、膜分离等一系列技术,确保放射性废水排放量符合国家标准。
2. 医疗行业应用医疗放射性废水是医疗行业的主要污染源之一,主要包括放射性核素、有机污染物、酸碱、有毒金属离子等。
根据废水的性质和数量,采用了化学处理、物理处理和生物处理的三种方法。
3. 核电站应用核电站在运营中会产生核废水,由于其浓度较高、体积大,因此要求处理方法具有高效性和环保性。
对于核电站放射性废水的处理,主要采用了吸附、膜分离、离子交换、氧化沉淀和生物膜反应等方法。
4. 其他应用除了以上几个行业,放射性废水还会在其他生产和生活过程中产生,如矿业、畜牧业、环保、科研等行业。