Wie sollte nukleares Abwasser behandelt werden?

Nukleares Abwasser bezieht sich auf das Abwasser, das von Kernkraftwerken im normalen Alltagsbetrieb erzeugt wird, und umfasst hauptsächlich Abwasser aus Kühlsystemen, Abwasser aus der Wiederaufbereitung von Kernbrennstoffen, Abwasser aus Hilfsanlagen usw. Zu den radioaktiven Substanzen zählen hauptsächlich Tritium, Uran, Plutonium, Thorium und Radium. Da diese radioaktiven Abwässer direkt oder indirekt Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und das Leben haben, müssen sie behandelt werden, bevor sie eingeleitet werden können. Derzeit sind die wichtigsten Methoden zur Behandlung nuklearen Abwassers folgende:

1. Chemische Fällung

Bei der chemischen Flockungsfällung wird dem nuklearen Abwasser ein Fällungsmittel zugesetzt, sodass das Fällungsmittel (wie Eisensalz, Aluminiumsalz, Soda, Phosphat usw.) mit den Radionukliden im nuklearen Abwasser reagiert und ein unlöslicher Niederschlag entsteht. Es reduziert den Gehalt an Radionukliden im nuklearen Abwasser, um den Effekt der nuklearen Abwasserreinigung zu erzielen.

2. Membrantrennung

Die Membrantrennung ist eine Technologie, die eine Fest-Flüssigkeits-Trennung, Reinigung und Konzentration durch physikalisches Abfangen von Schadstoffen erreicht. Sie unterscheidet sich durch die Porengröße der Membran, die üblicherweise in Mikrofiltration, Ultrafiltration, Nanofiltration und Umkehrosmose unterteilt wird. Um eine hohe Effizienz und niedrige Kosten zu erreichen, werden sie üblicherweise in Kombination nach verschiedenen Flüssigkeitstypen oder in Kombination mit anderen Prozessen eingesetzt.

Mikrofiltration

Die Mikrofiltrationsmembran hat eine größere Porengröße und wird daher normalerweise zum Abfangen von Schadstoffen mit größeren Durchmessern verwendet. Bei der Behandlung von nuklearem Abwasser wird es im Allgemeinen nach dem chemischen Flockungs- und Sedimentationsprozess verwendet, um große Partikelsedimente zu entfernen, die sich nach der Flockung und Sedimentation gebildet haben, und um die nachgeschalteten Ultrafiltrations-, Nanofiltrations-, Umkehrosmose- und anderen Filtrationssysteme zu schützen.

Ultrafiltration

Ultrafiltrationsmembranen werden üblicherweise zum Abfangen von Schadstoffen wie Kolloiden und Schwebstoffen in Flüssigkeiten eingesetzt und lassen im Allgemeinen nur lösliche Verbindungen durch. Im nuklearen Abwasserbehandlungsprozess kann der Ultrafiltrationsprozess je nach unklaren Abwasserprojekten ausgewählt werden. Es wird im Allgemeinen nach dem Mikrofiltrationsprozess als Vorbehandlung für Nanofiltrations- oder Umkehrosmose-Filtrationssysteme verwendet.

Nanofiltration und Umkehrosmose

Nanofiltrationsmembranen können multivalente Ionen abfangen und lassen nur bestimmte niedervalente Ionen und Lösungsmittelmoleküle durch. Die Umkehrosmosemembran kann verschiedene anorganische Ionen abfangen. Sowohl Nanofiltrationsmembranen als auch Umkehrosmosemembranen können radioaktive Ionen aus nuklearem Abwasser entfernen. Entsprechend dem Gehalt und der Art der radioaktiven Ionen im nuklearen Abwasser sollten geeignete Filterverfahren ausgewählt werden, um das Ziel einer kosteneffizienten Reduzierung des Gehalts an radioaktiven Ionen im nuklearen Abwasser zu erreichen.

3. Ionenaustausch

Beim Ionenaustausch werden die Kationen oder Anionen am Ionenaustauscher zum Austausch mit den radioaktiven Ionen im nuklearen Abwasser verwendet, die radioaktiven Kationen oder Anionen im unklaren Abwasser entfernt und der Gehalt an radioaktiven Substanzen im nuklearen Abwasser verringert, sodass das behandelte nukleare Abwasser die Einleitungsstandards erfüllen kann.

4. Konzentration durch Verdunstung

Durch die Verdampfung und Konzentration wird das radioaktive nukleare Abwasser erhitzt, so dass das Wasser im nuklearen Abwasser verdampft, um Wasserdampf zu bilden, der abgeleitet wird, um eine höhere Konzentration an radioaktivem nuklearem Abwasser zu erhalten, und dann das radioaktive nukleare Abwasser zu verfestigen, um den Zweck der Behandlung nuklearen Abwassers zu erreichen.

5. Adsorption

Die Adsorptionstechnologie beruht hauptsächlich auf der Adsorption von Adsorptionsmitteln zur Behandlung radioaktiver nuklearer Abwässer. Adsorbentien werden im Allgemeinen in Biomasse-Adsorptionsmaterialien, anorganische Adsorptionsmaterialien und synthetische Polymermaterialien unterteilt. Sie können den Gehalt an Radionukliden im nuklearen Abwasser reduzieren und so den Effekt der Reinigung nuklearen Abwassers erzielen.

6. Biotechnologie

Radioaktives nukleares Abwasser kann auch mithilfe der Biotechnologie Radionuklide im nuklearen Abwasser entfernen. In der Biotechnologie werden in der Regel mikrobielle Zellen oder Pflanzen eingesetzt, um Radionuklide in nuklearem Abwasser durch Transformations-, Adsorptions-, Akkumulations-, Sedimentations- und Volumenexpansionsmechanismen zu entfernen, wodurch der Gehalt an Radionukliden verringert wird und dafür gesorgt wird, dass nukleares Abwasser den Einleitungsstandards entspricht.