简论放射性含铀放射性废水介绍及其处理策略大纲

摘 要：本文主要介绍了含铀放射性废水的来源、分类、特点、危害及其处理方法，含铀废水的处理方法有：化学沉淀法、蒸发浓缩法、离子交换法、膜分离法、萃取法和吸附法等。
关键词：铀；放射性废水；处理方法
1002-7661（2013）07-009-03
随着国民经济的快速发展，社会对能源的需求越来越大，能源安全问题日渐突显出来，成为了当前世界各国共同面临的难题。为了解决这一问题，适应日益增长的经济对能源的依赖和需要，各国大力发展新型能源，如：核能、风能、水能、潮汐能、太阳能、生物能等。在这些新型能源中，核能被广泛的利用，给我们带来了新的现实途径和新的希望，但是也产生了大量的放射性废物，放射性废水的处理问题是放射性废物处理研究的重要问题之一。

一、含铀放射性废水的介绍

1、铀元素简介

铀，英文名称Uranium，元素符号U，原子序数为92，密度为19.050 g/cm3，熔沸点各为1132 ℃、3818 ℃，外层电子排布为[Rn]5f36dl7s2，具有4种氧化态，分别为：+6、+4、+3、+5，其中前面两种价态的铀的化合物化学性质稳定性能要比后面两种价态的好，是一种具有良好的延展性的银白色的金属。主要以三种同位素的方式存在与自然界中，分别为：238U、235U、234U，这三种同位素共同组成了天然铀，具有强度非常大的放射性，放射性存在于所有铀的同位素中，不同的同位素具有不同的半衰期，但是都具有一个共同的特点，周期非常长，从数亿年到数十亿年不等。通过衰变的方式，铀能够转变成另外一种元素，在衰变的过程中，伴随着三种射线的产生，分别是α、β、γ射线，而且这是一个自发的反应。铀是一种极其重要的、具有战略意义的能源物资，广泛地应用到科研、农业、工业、医疗、国防等领域。

2、含铀放射性废水的来源、分类

放射性废水的来源有着非常广泛的途径，有以下途径：铀矿山开采过程中产生的废水、矿山废水、反应堆产生的废水、核电站运行产生的废水、实验室科研产生的废水、铀水冶过程中产生的废水、核燃料制作过程中产生的废水、核燃料后处理产生的废水、各种试验产生的废水、异常事故产生的废水。按照放射性活度的高低分类是目前比较广泛的放射性废水分类方式之一，该分类方法是按照水体中放射性浓度Av来分类的，照此方法，可将含铀放射性废水分为以下三大类：

3、含铀放射性废水的特点、危害

放射性废水中铀浓度跟废水来源途径有着紧密的联系，来源途径的不同直接导致了水体中铀浓度的差异，在此需要说明的是，尽管水体中浓度铀浓度存在差异，但是铀在废水中存在的形态却是大同小异，铀存在的形式绝大部分是以Ⅵ、Ⅳ两种化合价态体现的。Ⅳ价态的的铀在溶液中比较溶液与无机碳反生化学反应，最终沉淀下来，但是Ⅵ价态的的铀（存在于溶液中大多数是以UO22+形式），在溶液中，能较好的以离子的形式存在，因而在一定程度上造成了去除的困难，大多数的去除铀研究工作都是围绕着Ⅵ价态的的铀及其化合物进行开展的。含铀放射性废水的特点有[2-10]：（1）铀主要是以Ⅵ、Ⅳ两种化合价态与其他离源于：免费论文查重站www.618jyw.com
子、化合物等物质共存于放射性废水中；（2）放射性废水中不只是含有铀一种放射性核素，还有其他天然的放射性核素存在，如：镭、钍、铅等，这些元素的半衰期T1/2非常的长，但是废水的比活度相对来说要比较的低；（3）从产生之初，就开始不断向周围环境辐射，产生放射性，从不间断；（4）废水中铀元素的放射性活度不能通过自然的阳光、温度等方式来改变，放射性是其固有的属性，意图用任何物理或者化学的方法来改变其放射性都是徒劳无功的；（5）废水中的放射性在生物体内会有累积效应，通过电离辐射的方式来发射射线；（6）组成放射性废水的成分及其的复杂，除了天然放射性核素的存在之外，很多其他的化学有害物质也经常在废水中被发现。
含铀放射性废水对我们身处的环境有着非常大的潜在的危害，如果不加以治理就直接排放的话，危害极其的严重，后果将不堪设想。其能够通过各种方式进入到水体中，将破坏水中的酸碱平衡，水系中的各种生物体都需要适宜的pH才能比较好的生存，一旦打破了这种平衡，很多生物体将面临死亡的威胁；另外，影响水系中动植物的生长，进入到水系中的动植物体，然后通过食物链最终进入到人体内。放射性废水可以通过很多途径来对我们人体造成伤害[11-13]，例如：直接照射、呼吸道吸入、皮肤、直接接触、遗传、食物链等，作用的方式有两种，一种是内照射，另外一种是外照射。铀衰变时产生的射线照射到人体身上，由于其电离和贯穿的作用，使得细胞内原子和分子发生电离，一旦分子出现了解离现象，人体内正常的细胞会遭受到破坏，导致功能紊乱，人体可能出现异常情况。辐照损伤具有远期效应、躯体效应及遗传效应，放射性废水的危害不言而喻，因此，放射性废水的处理是非常有必要的，已经到了刻不容缓的地步了，人们随着环保意识的觉醒也比较关注放射性废水处理方面的问题。

二、含铀放射性废水的处理方法

如果在含铀放射性废水的处理过程中，我们采取的措施像对待处理一般的工业废水一样，意图用物理、化学或者生物的方法将其轻而易举的分解破坏从而达到处理的效果，那就大错特错了，要知道放射性是核素铀的固有属性，常规的物理、化学及生物方法都不能将其分解破坏，从本质上而言，只有自然衰变才是彻底消除放射性的根本途径，这也指导了我们在放射性废水处理的实际过程中可以采用贮存和扩散两种处理方式，贮存是将大体积的放射性废液通过一系列合适的方法浓缩成小体积的废物，然后储存起来；扩散是将放射性小于最大允许排放标准的废液，直接排放到所处的环境中去，利用环境中的条件来对其扩散稀释，最终达到无害化处理。针对放射废水处理的的方法有很多，总结归纳起来，比较常用有以下几种方法：

1、化学沉淀法[14-15]源于：大学生论文网www.618jyw.com

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