含鈾廢水處理方法進(jìn)展

郭梅

摘? 要：隨著時(shí)代的發(fā)展，人類對自然資源，諸如核能之類的需求也在逐漸加大。而核能的大量使用會(huì)產(chǎn)生含鈾的廢水。鈾作為一種放射性的元素，其廢水的產(chǎn)出不僅會(huì)給周遭環(huán)境帶來極其嚴(yán)重的污染，還會(huì)給人體健康帶來極其嚴(yán)重的負(fù)面影響?；诖?，越來越多的能源研究人員開始對含鈾廢水的處理重視起來，希望能夠通過較為實(shí)用的方式來對含鈾的廢水進(jìn)行無害化的處理，使得其對環(huán)境以及人體的損害降到最低。文章就是針對含鈾廢水處理方式的研究進(jìn)展來進(jìn)行的研究與討論。

關(guān)鍵詞：含鈾廢水;處理方法;進(jìn)展分析

中圖分類號(hào)：X591? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2020）34-0119-02

Abstract： With the development of the times， human demand for natural resources， such as nuclear energy， is also increasing. The extensive use of nuclear energy will produce waste water containing uranium. As a radioactive element， the output of uranium wastewater will not only bring extremely serious pollution to the surrounding environment， but also bring extremely serious negative effects to human health. Based on this， more and more energy researchers begin to pay attention to the treatment of uranium-containing wastewater， hoping to treat the uranium-containing wastewater innocuously in a more practical way， so as to minimize its damage to the environment and human body. This paper is the research and discussion on the research progress of uranium-containing wastewater treatment.

Keywords： uranium-containing wastewater; treatment method; progress analysis

引言

由于傳統(tǒng)的能源使用，諸如石油、煤炭等能源的使用，給地球環(huán)境帶來了十分負(fù)面的影響，因此相關(guān)的研究人員一直在進(jìn)行有關(guān)方面的研究，希望能夠?qū)ふ业捷^為清潔的能源來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的能源進(jìn)行有關(guān)的運(yùn)用。核電以及風(fēng)電等可再生能源在近年來有較為兇猛的發(fā)展勢頭，在我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)建設(shè)方面占據(jù)了重要的地位。核能發(fā)電變成了我國現(xiàn)階段最為主要的發(fā)電方式之一，極大的改變了人們?nèi)粘５纳钯|(zhì)量。但是需要說明的是，由于核能發(fā)電本身會(huì)產(chǎn)生大量的含鈾廢水，故而在日常的使用過程中會(huì)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的環(huán)境影響。因此如何減少核能處理產(chǎn)生的含鈾廢水成為了一個(gè)值得研究與重視的問題。

1 傳統(tǒng)方法分析

1.1 化學(xué)沉淀法

所謂的化學(xué)沉淀法，顧名思義，就是向含鈾的廢水中投入一定量的化學(xué)物質(zhì)，使得相關(guān)的有害物質(zhì)與投入的化學(xué)物質(zhì)結(jié)合，形成顆粒物或者懸浮物，雖然這種沉淀并不是百分之百的奏效，但是能夠沉淀大部分的有害物質(zhì)，剩余的小部分有害物質(zhì)在體積較大的廢水當(dāng)中，會(huì)被稀釋到無害的程度，這樣一來，相對應(yīng)的廢水也就達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)了。而在使用化學(xué)沉淀法進(jìn)行沉淀的過程中，較常使用的化學(xué)物質(zhì)為氧化鈣以及二氧化錳和高錳酸鉀，這些物質(zhì)使用成本不高，在沉淀物產(chǎn)生之后，所產(chǎn)生的沉淀物還比較容易與水進(jìn)行分離，因此性能比較穩(wěn)定。不過這種處理方式也存在缺點(diǎn)，其中比較突出的缺點(diǎn)是這種處理方法容易產(chǎn)生垢狀物，倘若這類垢狀物的積累密度較大，是很有可能堵塞相應(yīng)的排水管道的，這就很容易造成二次污染。

1.2 吸附法

所謂的吸附法，是傳統(tǒng)的廢水處理方式中較為常見的一種方法，這種方法的原理較為簡單，即使用孔隙較多的固體吸附物，將其投入需要進(jìn)行處理的目標(biāo)廢水中，就可以使得廢水中相應(yīng)的有害物質(zhì)吸附到固體吸附物的表面上，從而起到凈化廢水的效果。相比較其他材料而言，碳性材料更容易被拿來當(dāng)做吸附固體使用，因?yàn)樘夹圆牧系幕瘜W(xué)特性比較穩(wěn)定，并且它本身沒有任何的毒性，投入廢水中能夠大量的吸附有害物質(zhì)，因此在吸附法中最為常見。在針對含鈾的廢水處理過程中，有關(guān)技術(shù)人員會(huì)利用碳纖維來制作電極，利用鈾元素的特性，使其大量的吸附到碳纖維所制成的電極上。這樣一來，當(dāng)通電消失后，附著在碳纖維上的鈾元素還可以進(jìn)行回收利用。并且相比較其他的吸附物而言，碳纖維的吸附有效率能夠達(dá)到百分之九十五左右，這種吸附力使得它成為運(yùn)用最為廣泛的吸附物。當(dāng)然，隨著綠色、可持續(xù)發(fā)展理念的逐步流行，開始有相關(guān)的研究人員進(jìn)行農(nóng)業(yè)廢品廢料制成吸附物來進(jìn)行有害物質(zhì)吸附的研究。這種吸附物的制成非常有應(yīng)用前景，由于其成本低廉，并且綠色環(huán)保，故而在未來有非常廣闊的運(yùn)用空間。能夠被拿來當(dāng)做吸附物使用的農(nóng)產(chǎn)品有很多，稻桿以及榕樹葉等都能夠拿來作為固體吸附物使用，并且這些農(nóng)產(chǎn)品還具有較為良好的吸附作用。

除此之外，人工制備的化合物也被當(dāng)做可以使用的固體吸附物來進(jìn)行使用，這種固體吸附物的優(yōu)點(diǎn)是吸附容量較大。并且還可以通過對各種不同的吸附場景甄別，相比較其他的固體吸附物而言，這種吸附物的可控性能較好，因此在未來的工業(yè)生產(chǎn)與發(fā)展中擁有極佳的前景。但是需要注意的是，這類固體吸附物的使用體驗(yàn)雖然較好，但是制作成本較高，并且制作出來的化合物含有一定的毒性，故而在使用過程當(dāng)中一定要慎之又慎，否則它的使用可能會(huì)對水體造成其他類型的污染。不過這類固體吸附物當(dāng)中有一種化合物較為值得使用，那就是磷酸氫鈣。相比較其他的化合物而言，磷酸氫鈣本身是沒有毒性的，并且制作成本低，最關(guān)鍵的是它在廢水中對鈾元素的吸附有效率達(dá)到了百分之九十九，比碳纖維還要高。因此這類化合物可以進(jìn)行推廣投入使用。

2 新興的處理方式分析

2.1 生物處理法

生物處理法是近年來的新興處理法，在廢水處理方面能夠取得較為明顯的效果。這類方法中最為常見的是微生物吸附以及植物修復(fù)兩種方法。所謂的微生物吸附，即使用微生物來對相關(guān)的廢水進(jìn)行處理，這種吸附方式有十分明顯的優(yōu)點(diǎn)。相較于其他廢水處理方法而言，微生物吸附法對廢水的處理速率較快，并且其原料的使用來源相對而言較為廣泛，能夠滿足相關(guān)技術(shù)人員的要求。與其他廢水處理方式相比，這種處理方式不會(huì)出現(xiàn)二次污染，因此在未來有較為廣闊的發(fā)展前景。而所謂的植物修復(fù)法，其實(shí)是以植物與微生物的共生來進(jìn)行污染處理的方式與方法，這種方式與方法較為綠色節(jié)能，并且不需要耗費(fèi)大量的資金，在進(jìn)行低技術(shù)性污染物的處理方面，能夠表現(xiàn)出空前的高效率，并且在其進(jìn)行污水處理過程當(dāng)中，并不會(huì)對周遭的環(huán)境產(chǎn)生較為明顯的影響，諸多優(yōu)點(diǎn)使得它在相關(guān)污水處理的科學(xué)研究中，愈發(fā)受到人們的重視。相比較其他的廢水處理方式而言，這種廢水處理方法可以在大范圍、大面積的廢水當(dāng)中進(jìn)行投入使用。而在植物的選擇上，該種處理方式也有較強(qiáng)的可選擇性，不僅牧草以及榨菜可以被拿來進(jìn)行有關(guān)廢水的修復(fù)，就連印度芥菜等也都可以拿來進(jìn)行相對應(yīng)的廢水修復(fù)。并且這些植物在廢水修復(fù)的過程當(dāng)中都能夠擁有較好的鈾元素處理能力，故而相比較其他的廢水處理方式而言，這類廢水處理方式有較好的發(fā)展與應(yīng)用前景。

2.2 分子篩除法

分子篩除法是一種以純化學(xué)研究技術(shù)來進(jìn)行廢水處理的方式與方法。這類方式與方法的運(yùn)用離不開分子篩。所謂的分子篩是近些年來有關(guān)分子研究內(nèi)開發(fā)出來的新型無機(jī)微孔材料。這種材料一經(jīng)研發(fā)，便引起了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。這種分子篩的使用領(lǐng)域，吸附、離子交換等方面，其中的納米分子對諸如鈾之類的化學(xué)元素有較好的吸附功能，并且它在廢水處理中所需要使用的時(shí)間并不需要太長，但卻擁有較為強(qiáng)勁的吸附能力以及吸附容量，相比較其他的吸附方式而言，分子篩本身的制作也并不需要花費(fèi)高昂的成本。故而這種廢水處理方式就目前而言雖然沒有獲得較為廣闊的認(rèn)知，但在未來的廢水處理方式方法研究中，會(huì)有更加廣闊的發(fā)展前景，或許會(huì)成為較為主流的廢水處理方式。

2.3 瀝青鈾礦結(jié)晶處理法

在自然資源當(dāng)中，瀝青鈾礦是一種很常見的資源，而讓含鈾廢水成為瀝青鈾礦，是一種使得相關(guān)資源能夠發(fā)揮最大循環(huán)利用價(jià)值的方法。但是需要說明的是，由于瀝青鈾礦的形成是有特定條件的，故而使用這種方式對含鈾廢水進(jìn)行處理，也需要達(dá)到瀝青鈾礦成礦的自然條件。這種處理方式的具體使用原理，是在含鈾的廢水里加入某些化學(xué)物質(zhì)，這些化學(xué)物質(zhì)的使用會(huì)使得廢水中的鈾與氧進(jìn)行快速的結(jié)合，最后形成形態(tài)較為穩(wěn)定的瀝青鈾礦。這種方式的除鈾效率也很高，雖然在目前并沒有獲得廣泛的認(rèn)可與使用，但是在未來的發(fā)展過程中或許會(huì)有不一樣的使用前景出現(xiàn)。

3 未來處理技術(shù)的展望

由于科學(xué)技術(shù)在不斷的發(fā)展，而人類對于自然保護(hù)以及環(huán)境資源維護(hù)的意識(shí)也在逐漸提升，故而在含鈾廢水的未來處理方式選用方面可能會(huì)出現(xiàn)幾個(gè)較為明顯的傾向。

3.1 綠色節(jié)能化

由于含鈾廢水處理的原始目的就是為了保護(hù)環(huán)境，故而為了處理含鈾廢水使用另外一些會(huì)對環(huán)境產(chǎn)生污染的物質(zhì)是得不償失的。因此在前文所說的幾類處理方法中，人工制備化合物的方式可能在未來并不會(huì)進(jìn)行更為廣泛的使用。因?yàn)榫同F(xiàn)階段的研究而言，除了磷酸氫鈣之外，其余的化合物在使用過程中都會(huì)產(chǎn)生其他種類的污染，這是未來的廢水處理理念當(dāng)中所無法接受的。

3.2 信息智能化

信息智能化是未來含鈾廢水處理方式的另一個(gè)發(fā)展趨向。由于信息時(shí)代的來臨，導(dǎo)致各行業(yè)領(lǐng)域都開始在信息技術(shù)的帶領(lǐng)下改變了一以貫之的工作方式。而在傳統(tǒng)的廢水處理過程中，需要運(yùn)用到大量的人力物力以及時(shí)間成本，這本身也是一種資源的浪費(fèi)。再者，有的有害物質(zhì)本身也會(huì)對工作人員的身體造成損傷，為了節(jié)約資源，也為了降低工作人員身體健康受到威脅的概率，使用信息化、智能化的儀器設(shè)備來代替人力進(jìn)行日常的廢水處理是很有必要的，也是很有意義的，因此這應(yīng)當(dāng)會(huì)是未來含鈾廢水處理的發(fā)展趨向。不單單是含鈾廢水，信息化、智能化的處理方式可能會(huì)拓展到整個(gè)廢水處理領(lǐng)域當(dāng)中去。

3.3 使用新能源

倘若不用或少用諸如核能之類會(huì)產(chǎn)生有放射性危害廢水的能源來進(jìn)行日常的物質(zhì)資料生產(chǎn)，那么這類廢水的處理問題也就不復(fù)存在了。雖然就現(xiàn)階段而言，核能的使用仍然是日常生活中不可或缺的一部分，但這并不妨礙有關(guān)科學(xué)家繼續(xù)尋找與研究能夠代替核能、并且更加綠色環(huán)保的新能源。而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新能源、新材料的使用將會(huì)是人類社會(huì)發(fā)展的必經(jīng)之路。

4 結(jié)束語

總而言之，對于含鈾廢水的處理務(wù)必要謹(jǐn)慎對待，因?yàn)槠洳粌H會(huì)對環(huán)境造成污染，還會(huì)對人體健康造成污染。使用能夠無害化處理的低成本處理方式，是未來廢水處理的發(fā)展趨向，值得被推崇、提倡。

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