‘壹’ 核工业带来的水污染,大气污染,固体废弃物污染,热污染以及如何处理放射性废物
放射性这个指标属于最危险的废物范畴,也是很难处理的。废热还是比较好处理的,放射性三废是你最应该关心的。
技术路线都是必须把这些污染物质进行固定化。即把水中的、气中的这些东西尽量的往固体形态去迁移,降低其流动性和移动能力后再处理。
当放射性物质被固定化后,则最长见的是采用硅酸盐水泥固定法进行再包裹似的固定。基本技术都包括:压实和焚烧技术,水泥固化技术,沥青固化技术,聚合体固化技术,水力压裂处置中放泥浆技术。以下是一些教材上的相关介绍,从放射性固废再处理开始的。
去污受放射性沾污的设备、器皿、仪器等,如果使用适当的洗涤剂、络合剂或其他溶液在一定部位擦拭或浸渍去污,大部分放射性物质可被清洗下来。这种处理,虽然又产生了需要处理的放射性废液等,但若操作得当,体积可能缩小,经过去污的器物还能继续使用。另外,采用电解和喷镀方法也可消除某些被沾污表面的放射性。
压缩将可压缩的放射性固体废物装进金属或非金属容器并用压缩机紧压。体积可显着缩小,废纸、破硬纸壳等可缩小到1/3至1/7。玻璃器皿先行破碎,金属物件则先行切割,然后装进容器压缩,也可以缩小体积,便于运输和贮存。
焚烧可燃性固体废物如纸、 布、塑料、木制品等,经过焚烧,体积一般能缩小到1/10至1/15,最高可达1/40。焚烧要在焚烧炉内进行。焚烧炉要防腐蚀,并要有完善的废气处理系统,以收集逸出的带有放射性的微粒、挥发性气溶胶和可溶性物质。焚烧后,放射性物质绝大部分聚积在灰烬中,残余灰分和余烬要妥加管理以防被风吹散。已收集的灰烬一般装入密封的金属容器,或掺入水泥、沥青和玻璃等介质中。焚烧法由于控制放射性污染面的要求很高,费用很大,实际应用受到一定限制。
埋藏选择埋藏地点的原则是:对环境的影响在容许范围以内;能经常监督;该地区不得进行生产活动;埋藏在地沟或槽穴内能用土壤或混凝土覆盖等。场地的地质条件须符合:①埋藏处没有地表水;②埋藏地的地下水不通往地表水;③预先测得放射性在土壤内的滞留时间为数百年,其水文系统简单并有可靠的预定滞留期;④埋藏地应高于最高地下水位数米。
有些国家认为天然盐层比较适宜作为这种废物的贮存库。理由是盐层的吸湿性良好,对容器的腐蚀性较小,易于开挖,时间久了,有可能形成密封的整体,对长期贮存更为安全。德意志联邦共和国正在一座废弃的阿瑟盐矿进行试验,美国国立橡树岭实验室 (ORNL)提出了理想的盐穴贮藏库的模型。
海洋处置近海国家采用桶装废物掷进深水区和大陆架以外海域的海洋处置法。要求盛装容器具有足够的下沉重量,能经受住海底的碰撞,能抵御深水区的高压作用,并能防止腐蚀和减少放射性的浸出量。经过实践认为,处置区必须远离海岸、潮汐活动区和水产养殖场。此法对公海会造成潜在危害,国际上颇有争议。
放射性废液转化成的固体废物的处置放射性废液浓缩产物经过固化处理而转化成的放射性固体废物,一些国家倾向于采取埋藏的办法处置,认为这样能保证安全。依照所含放射性强度的自发热情况,低水平废物可直接埋在地沟内。中等水平的则埋藏在地下垂直的混凝土管或钢管内。高水平固体废物每立方米的自发热量可达430千卡/小时以上,必须用多重屏障体系:第一层屏障是把废物转变成为一种惰性的、不溶的固化体,第二层屏障是将固化体放在稳定的、不渗透的容器中;第三层屏障是选择在有利的地质条件下埋藏。
最终处置放射性固体废物管理的根本问题是最终处置。目前在探讨中的高水平放射性废物的最终处置方法有:将重要的放射性核素如(铯、(锶、(氪和(碘等置于反应堆中照射,使之转变成尽快衰变的短寿命核素或转变成稳定性核素;利用远程火箭将放射性物质运载到地球引力以外的太空中去;或是置于南极冰上,利用其释放的热能溶化冰块形成一井穴而将废物封锢等。这些设想,涉及国际条约,并且有技术和经济上的困难,近期内难于实现。
‘贰’ 放射性废液的处理方法有哪些
很专业的 可以网上查询到很多书籍和学术文章专门介绍研究这方面的
伴随着核工业的生产研究以及核技术应用的普及和扩大,全世界每年产生的核废物或称放射性废物正逐步增加。按放射性水平分类核废物可划分为低放废物中放废物和高放废物。目前已有较成熟的技术对低中放废物进行最终安全处置,而对于高放废物由于其含有毒性极大半衰期很长的放射性核素对其安全处置是一个世界性难题。
高放废物的最终处置是发展核电与核工业急需解决的问题,近40年来,经过国内外多方面研究公认的是基于“多重屏障原理”的深地质处置方法。即设置一系列天然和人工屏障于废物本身和生物圈之间,以增强处置的可靠性和安全性。这些屏障包括:废物包装(废物,固化材料,废物罐和可能的外包装),工程屏障(处置库工程建筑物和回填材料)和天然屏障(主要指地质介质本身)。高放废物的深地质处置实际上是将高放废物固化体放入地下一定深度(200 ~1 5 00m)的空洞中,固化体周围充填人工屏障(固化体包装容器与缓冲回填材料),利用人工屏障与天然屏障(天然地质介质)阻滞放射性核素迁移,达到不危害生物圈的目的。
安全处置高放废物战略重视保证核能工业可持续发展,保护人民健康,保护环境。它不仅提出了许多挑战性的科学和技术课,而且在一个更高的层面上对国家核能核废物国防和环境保护事业中大型科学研究的总体规划和组织实施经费保障及工程建设等提出了立法和政策方面的要求。在利用深部岩石洞室作为永久储存库方面,虽然科学家为之奋斗了几十年,迄今未获圆满解决。因为放射性核废物的地质处置是一个关系到国计民生多学科交叉的综合性问题,是一个涉及放射性化学、原子物理、水文地质学、水文地球化学、构造地质学、土木工程学多学科的复杂的系统工程。
参考文献
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6. 郭永海、王驹、金远新等. 高放废物深地质处置及国内研究进展. 工程地质学报.2000
‘叁’ 中国是怎样处理高放射性核废料的
中国处理高放射性核废料方法:目前是暂存在核电站的硼水池里。
简介:
中国将建设一座永久性高放射物质处置库,设计寿命10000年,容量要能储存100至200年间全中国产生的核废料,在满了之后就永久地封掉。即至少100年之后,大陆才会出现第二座永久性高放物处置库。根据中国核电发展规划,我国大约会在2015年至2020年左右,确定永久性高放射核废料处置库的库址。
在核废料处置库建成之前,所有的高放射性核废料只能暂存在核电站的硼水池里。
‘肆’ 固体废弃物的最常见处理方式是什么
固体废物处理指的是将固体废物转化成适于运输、充分利用、存储或最后处置的形态的过程。固体废物处理的目的是实现固体废物的减量化、资源化和无害化。固体废物的处理方法有物理处理、化学处理、生物处理、热处理、固化处理。
固体废物处理
(1)物理处理物理处理是利用浓缩或相变化改变固体废物的结构,使之变成方便运输、存储、充分利用或处置的形态。物理处理方法包含压实、破碎、分选、增稠、吸附、萃取等。物理处理也常常是回收固体废物中有价值物质的重要手段。
固体废物处理方法
(2)化学处理化学处理是采取化学方法破坏固体废物中的有害成分进而到达无害化,或将其转变变成适于更进一步处理、处置的形态。因为化学反应条件繁杂、影响因素较多,故化学处理方法一般 只有在所含成分单一或所含几种化学成分特性类似的废物处理方面。对混合废弃物化学处理也许达不到预期的目的。化学处理方法包含氧化、还原、中和、化学沉淀和化学溶出等。有一些有害固体废物通过化学处理,还也许产生富含毒性成分的残渣,还须对残渣进行无害化处理或安全处置。
(3)生物处理生物处理是充分利用微生物分解固体废物中可降解的有机物,进而到达无害化成综合利用。固体废物通过生物处理,在容积,形态、组成等方面均发生重大变化!
方便运输、存储、充分利用和处置。生物处理方法包含好氧处理、厌氧处理和兼性厌象处理。与化学处理方法相比较,生物处理在经济上般相对比较便宜,应用也十分普遍.但处理过程所需时间较长,处理效率有时不太稳定。
(4)热处理热处理是利用高温破坏和改变固体废物的组成和结构,同时到达减量化、无害化和资源化的目的。热处理方法包含焚烧、热解、湿式氧化以及焙烧、烧结。焚烧法是充分利用燃烧反应使固体废物中的可燃性物质发生氧化反应,进而到达减容并充分利用其热能的目的。利用焚烧法能够 消灭细菌和病毒,占地面积小,还可充分利用其热能发电等。现阶段日本等发达国家的城市生活垃圾多采取焚烧法来处理。热解处理指的是将固体废物中的有机物在高温下裂解,可获取轻质燃料,如废塑料、废橡胶的热解等。
(5)固化处理固化处理是采取一种惰性的固化基材将皮物固定或包裹起来以减低其对环境的危害,进而能较安全地运输和处置的种处理过程。固化处理的对象主要是有害废弃物和放射性废弃物。因为处理过程需添加较多的固化基材,因而固化体的容积远比原废弃物的容积大。
‘伍’ 放射性废物地质处置
9.3.3.1 概述
处置和处理是放射性废物管理工作中的两个密切相关而又有明确分工的组成部分。放射性废物处置是指在无回收意向的条件下,将处理好的放射性废物放置于建好的永久存放库(称为处置库)或给定的安放场地,使其在预定的时期内与人类的生产、生活环境隔离。而处理是指减容、分离、焚烧、压缩、固化、包装、运输等一系列环节。
地质处置就是从地质角度选择合适的放置场地,利用地质体的环境屏障作用或地质体与处置工程建筑的综合屏障作用永久地存放和隔离放射性废物的处置方法。地质处置方法不但在理论上已为人们普遍理解和接受,而且在自然环境中,成为无害物质保存在原地,有力地说明一定的地质体具备保存放射性废物的环境能力。
放射性废物处置问题的实质是用工程的和天然的多重屏障系统来有效地隔离影响人类健康与安全的放射性核素向环境迁移扩散。因此选择安全可靠的处置场地和设计、建造贮存库时,必须综合考虑。
9.3.3.2高放废物的地质处置
如何最终安全地处置在核燃料循环过程中产生和积累的高放废物,是核工业发展中的一个重要问题,也是放射性废物地质处置方法研究中的一个重要问题。目前,无论是高放固体废物还是高放废液,一般都是考虑在地壳深部进行处置。
(1)地质处置的影响因素
1)深度:固体放射性废物地下贮存的原理简单,且有一定的优势。建造深650m或更深的地下贮存库无技术困难,但需考虑各种地表作用与自然现象不至于影响所埋藏的废物为准。
2)地下水流作用:地下水是埋藏的废物最易接触的溶剂与载体,故在选择场地时,必须十分重视地下水环境,确保场址周围不可能发生地下水的渗入或者入渗速度很低,在安全期限内不至于产生放射性溶质迁移到人类生活环境中的问题。选择渗透性低的岩石、能使贮存库环境主岩中的地下水流减少到最低限度。
3)区域地质稳定性:场址应尽可能选在构造稳定及地震活动微弱区域的岩石之中。另外,在构造活动性较强的地带内,当这种构造作用并不影响拟定的贮存库岩石及其中所埋藏的废物时,也可以考虑在该地带内选择场址。场址应避开断层及其他岩石裂隙。
4)主岩的环境特征:环境主岩的矿物成分、化学成分及其放射性本底特征是放射性废物处置库环境主岩的重要研究内容之一。具有低渗透性、高吸附性,与放射性废物之间不会发生能引起放射性核素迁移反应的环境主岩,将成为处置库外的可靠环境屏障。同时,埋藏废物库周围的环境主岩要有足够大的范围。
5)工程地质特征:鉴于岩石静压力随深度而增大,故需选择适当的埋藏深度,使岩石静压力不致危及贮存库的坑道。岩石静压力在各处变化很大,所以对每个拟选场址都需查明其工程力学特征,而且,处置库的设计都需因地制宜。美国对田纳西采石场的白云石样品进行注模试验的结果表明,当岩石负荷达70MPa、温度高至200℃时,岩石的变形很小。
6)自然资源环境:废物贮存库绝不应对自然资源产生强烈的影响。贮存库中埋藏的放射性废物和周围的很大一部分环境主岩构成一个较完整体系,这一体系中的任何部分都不得以任何理由进行挖掘,影响其自然资源。
(2)高放废物处置库的岩石环境特征
适用于高放废物地质处置的环境岩石类型比较广泛,涉及侵入岩、变质岩、喷出岩、沉积岩。例如;花岗岩、片麻岩、玄武岩、凝灰岩、流纹岩、页岩、粘土、盐岩等,世界上许多国家都分别作过研究。
高放废物地质处置的环境岩石类型研究内容比较多,除地质学外,还有热学、岩石力学等。具体的研究内容有:岩石待征、同位素地质年龄、孔隙度、渗透率、力学性质等。
(3)地质处置方案
对于长寿命、高水平放射性废物的最终处置问题,最长远的解决办法是将其置入地壳深层中。这种处置的优点一是可按照地质年代计算的长时段中,从所有同人类接近或接触的环境中消除了具有潜在危害的物质;二是有确实的保证,使这些物质在可能重返地表之前早已衰变掉。
目前,已经研究或拟研究的高放固体废物地质处置方案有基岩矿坑处置、层状盐岩层处置、海底坑道处置等。
(4)废液固化
为了解决高放废液长期安全贮存的一些问题,一般以固态贮存较好。固态物更易于运往远处,发生偶然事故或火灾时释出的危险较小,而且在地表或地下长期贮存之后渗入地下含水层的机会大为减少。
通常要求,任何一种将液体废物转化为固态物的处理方法,理论上应符合以下条件:体积显着减小;工艺应比较简单;生成物在所有预料的环境下均应具有化学稳定性;没有自热作用的损耗;生成物应不吸湿而且密实;工艺过程应适于远距离操作和维修;方法应不太贵;生成物的形状应易于运输;最终产物应具有足够强度,能经受跌落及其他偶然的撞击;通过精心设计或采用有效的方法能够保持低的放射性强度。
最重要的转化和固化的方法是:沥青化;水泥化和制成水泥块;罐式般饶;流化床煅烧;喷雾固化;玻璃化;转化成粘上烧结块。目前,各国研究的适合高放废液固化的四种主要方法是:罐式煅烧,喷雾固化,磷酸盐玻璃化和硫化床煅烧。
9.3.3.3 中、低放固体废物的地质处置
中、低放废物包括液体、泥浆及多种材料,如防护服、动物迫骸、玻璃器皿、离子交换树脂、管道阀门及纸张等。大多数中、低放废物来自核电站、研究实验室、医院、工业设施和大学等。
中、低放固体废物的地质处置方法主要有填沟法、包气带法、地面处置、地下坑道处置。
(1)填沟法
填沟法的优点主要是简便易行,但废物渗出的危险较大。从早期的实践看,美国一般在天然地表挖掘浅沟掩埋处置低放废物,有的用填沟法处理。大多数地沟的规模取决于地形、沉积物的类型、岩石特征和其他局部条件。
(2)包气带法
一般说来,由于含水量的降低,包气带岩石的渗透系数比饱水带大大降低,使放射性核素的迁移速度减小。因此,包气带处置是各国在处置中、低放废物中重点研究的方法之一。
(3)地面处置
地面处置一般采用土丘式或工程结构式方案。该方案适用于半衰期很短的放射性核素如日本、法国采取这种方案,但美国人认为这是一种灵活适用但费用昂贵的管理方法。
(4)地下坑道处置
地下洞室和矿坑等均作为地下坑道的同等概念。在地质条件不适合于浅埋方案处置中、低放废物的地区,可以考虑地下坑道处置方案。它适合于处置固体或固化废液和半衰期范围较宽的要求高度隔离的中、低放射性废物。
9.3.3.4 放射性废液的地质处置
放射性废液深井处置是目前研究的方案之一,地下槽贮则是一种非永久性的过渡性地质处置方式,水力压裂法处置放射性废液是一种液入固存的地质处置方案。
‘陆’ 含放射性物质的固体废弃物如何处理
迄今采用的处理含铀尾矿渣的方法是堆放弃置
‘柒’ 放射性废物处置
放射性废物是来自放射性物质研究和生产过程中产生的废弃物。这些废物有气体、液体和固体。主要包括:①沾有放射性物质的用品和工具以及试验用的动、植物遗体;②铀矿山的矸石和尾矿;③核电站的放射性废物和乏燃料(核燃料的发电效率降低以后,剩余的高放射性物质称为“乏燃料”)等高放射性废物。
现代核工业的发展,给国防建设和经济建设提供了强大的动力。但同时,在核工业运行的每一步都可能产生永久性废弃物。现以发电量为1GW的压水型反应堆为例,说明从铀矿开采到反应堆发电所产生的放射性废物。
首先,铀矿开采和水冶中将产生的废石、尾矿、废水,其放射性相对低一些;其次在铀矿的湿法转化和氟化及扩散法浓缩过程中会产生低放射性的含226Ra和234Th的废液(镭不具有发电能力,所以在进入工厂进行铀的制备前后,镭必须作为“杂质”去除),UO2燃烧制造中能产生20m3左右的固体废物;在压水堆电站生产中,包括洗衣房去污废水、树脂、过滤器芯子、滤渣和蒸残渣液、控制棒和其他低放固体废物等大约有3300m3的固体和液体废料。但主要核燃料产生的高放射性废料不多,这是因为乏燃料可以通过“后处理”工艺,使乏燃料“再生”,再次投入反应堆发电(见图0-1),这时仅需少量的补充即可提高它的发电效率。最后,在后处理工艺中的脱壳废物、废液等低、中、高放射性废物等也有2000m3以上。
我国现已运行的核电机组14个(见表0-1),现有装机容量达到1.13×108kW在建核电机组26个,将建成核电容量2.87×108kW。预计到2020年后每年将从反应堆卸出1000t乏燃料,其中残余的铀和钚回收后,即为待处理的高放射性废物。这些废物比起煤燃烧生成的粉尘和CO2及汽油燃烧等生成有害气体来说,它的数量是很少的。
由项目一可知,放射性物质的放射性不受温度、压力、是否为化合物等物理化学条件的制约。也就是说,放射性物质不会像其他污染物那样通过焚烧、净化等普通手段而改变其放射性,尤其是其中的长寿命子体,即使把它烧成熔融体,也不可能改变其放射性。这就为放射性废物处理带来极大的困难。因此放射性废物必须采用专用方法处理。
放射性废物由于来源不同,其组成、性质和放射性水平差别很大。因此,处置和处理方法也应该不同。放射性废物分类没有统一的分类体系,主要考虑放射性比活度或放射性浓度、核素的半衰期及毒性等。我国参照国际上的基本分类原则,制定了GB9133放射性废物分类标准。其中固体废物分为超铀废物和非超铀废物。
(一)中低放射性废物处置
铀矿的开采方式有地下挖掘、露天开采和地下地浸三种。地浸就是将酸性溶液通过钻孔灌入地下溶解铀,再抽出溶液,达到采铀的目的。该方法的优点是成本低,污染主要在地下,应该严格控制灌入地下酸性溶液的数量。露天开采铀矿石剥离的废石量很大,这些废石或多或少都含有放射性物质。对于这些废石的处理办法是就地回填掩埋,然后覆土造田或植树造林。
一般每采出1t矿石,要从地下带出1~6t的矸石。目前我国堆积的铀矿山废石总量约2.8×107t,占地2.5×106m2。这些都属于低放射性废物,含铀量(1~3)×10-4,比一般土壤高4~6倍;其表面氡的析出率为(7~200)×10-2Bq/(m2·s),比地面高5~7倍。它们不断向大气排放氡和细粒状颗粒物。根据放射性废物分类标准,这些大多数处于低放射性废物标准的下限,按规定不算放射性废物,但应该作为特殊废弃物妥善保管。即对放射性比活度在(2~7)×104Bq/kg的废石和尾矿应筑坝存放。超过上述放射性水平的应建库保存或回填矿井采空区。其他金属矿产(如锡矿)与放射性矿产共生的矿山废渣、尾矿等也参照上述放射性矿山的废弃物处置办法执行。
我国选矿产生的尾矿累计已有数千万吨。尾矿处置的关键在于尾矿库的选址和尾矿坝的建设,应该保证底不渗漏,坝(堤)不垮塌,不产生灾难性的事故,氡的析出率要低。一般要求稳定期至少保持100a,至少20a不维修,覆盖尾矿后氡的析出率平均不超过0.75Bq/(m2·h),地下水中放射性核素不超过国家规定。并且在其上部覆盖黄土1~1.5m,再植树造林或种草。
放射性研究、应用和生产中的低放射性废物虽然量少但比活度大,尤其是核电站产生的中低放射性废物,包括受污染的废弃设备、化学试剂、树脂、过滤器芯子、防护品及其他杂物等。通常对废液体进行蒸发收取残渣,对固体进行焚烧、压缩缩小体积,然后装入容器进行地下深埋(储存于近地表的土壤层中),称之为地层处理。
地层埋藏固体中低放射性废物地段称为处置场。处置场可以设置若干个单元,每个单元之间是分离的,可以是地上坟堆式或地下壕沟式的,如图7-1所示。要有地表排水系统、渗滤液收集系统、检测井和覆盖层,这些设施均应满足环保要求。
图7-1 低放射性固体废物处置单元剖面图
按照我国《低中放射性固体废物的浅地层处置规定》(GB9132—88)要求,浅地层是指50m深度以上的地层。例如,应在300~500a内,埋藏的放射性物质不向外环境中扩散,对公众个人的年有效剂量当量不大于0.25mSv。
处置场的选择,首先是进行区域地质调查,主要是地质稳定性调查,包括地震的可能性、地质构造、工程地质、水文地质及气象条件和经济、人文社会条件的调查。然后进行试验性测试,确定是否符合建厂要求。
对进入处置场的废物有严格的监督检验。放射性废物半衰期应小于30a;比活度小于3.7×1010Bq/kg;不产生有毒气体,不腐蚀,不爆炸,包装要有足够的机械强度,符合规定的体积等。
处置场按照设计进行埋藏,达到负荷后进行关闭。处置场在运行和关闭的相当长的时间内都要进行定期的监督、管理,保证环境安全。
(二)高放射性废物的深地质处理
高放射性废物主要是指乏燃料的后处理过程中产生的高放射性废物及其固化体,其中含有99%以上的铀裂变产物和超铀元素。这些元素比活度高、释放热量的能力较强、半衰期长、生物毒性大、成分复杂,处理的思路是必须将这些最危险的废物封闭起来,使之永远与人类的生存环境长期的严格地隔离起来,使其衰变降到无害程度。过去有人提出过多种处置办法,如宇宙处置、冰川处置、深海处置、岩浆熔融处置等;也有人提出分离与嬗变处置,即将高放射性物质中的超铀元素分离出来,送入反应堆或加速器照射,使长寿命的子体和有毒子体分解,降低它的半衰期和毒性以后与短寿命子体一起进行简单处理。以上的这些处理方法都因这样那样的问题而使处理成本太高或不安全。比如太空处理,要把它放在不落回地面的宇宙中,其处理成本必然很高;放在据地面500km以内的低空时,要维持其不落回地面的成本更高,一旦让它落回地面必将造成很大的生态灾难(回到地面时会与空气剧烈摩擦而变为高放射性尘埃);又如深海处置是否会对海洋生态(鱼类资源)造成损害等也是个很棘手的问题,回旋加速器处理方案成本很高,并且仍不安全。
在国际上普遍被接受的可行性最终处置方案是深地质处置,即把高放射性物质深埋在地下400~1000m的地质体中,使之永远与人类的生存环境隔离。埋藏高放射性废物的地下工程称为高放射性物质处置库。处置库采用多重屏障系统设计。一般废物先用玻璃固化后,装入储存罐中,入库后外面充填缓冲材料(一般采用膨润土)。处置地层主要考虑结构稳定的不透水层,如美国选择凝灰岩,德国选择岩盐,大多数国家选择花岗岩,但比利时因国土面积所限只能选择黏土岩。
处置库的寿命至少要1×104a。这种处置是一个复杂的实施过程。迄今为止,世界范围内尚未建成一座地下处置库。处置库仍然处于研究阶段,主要是进行岩石受热机械性能研究、核素迁移研究、固化体浸出研究等。
我国高放射性深地质处置从1985年开始选址研究,已有近30a时间。这些研究属于未来高科技研究的热门研究,主要进行区域地质调查、水文地质调查和地球物理调查。国家计划在西北地区的花岗岩中建设处置库,很可能选择在沙漠地区的地下,因为这里地广人稀,放在地下1000m处就可以远离人类的生存环境,不会对公众的生存环境造成危害。
我国计划在2015年完成预选,确定地下实验室场址;2035年建设地下实验室,进行现场实验研究,以后择机建设处置库。
‘捌’ 常见的放射性废水处理方法有哪些
放射性废水的主要去除对象是具有放射性的重金属元素,与此相关的处理技术,简单地可分为化学形态改变法和化学形态不变法两类。
放射性废水处理方法:
其中化学形态改变法包括:
1、化学沉淀法;
2、气浮法;
3、生化法。
化学形态不变法包括:
1、蒸发法;
2、 离子交换法;
3、吸附法;
4、 膜法。
化学沉淀法是向废水中投放一定量的化学絮凝剂,如硫酸钾铝、硫酸钠、硫酸铁、氯化铁等,有时还需要投加助凝剂,如活性二氧化硅、黏土、聚合电解质等,使废水中的胶体物质失去稳定而凝聚何曾细小的可沉淀的颗粒,并能于水中原有的悬浮物结合为疏松绒粒。改绒粒对水中的放射性元素具有很强的吸附能力,从而净化水中的放射性物质、胶体和悬浮物。引起放射性元素与某种不溶性沉渣共沉的原因包括了共晶、吸附、胶体化、截留和直接沉淀等多种作用,因此去除效率较高。
化学沉淀法的优点是:方法简便、费用低廉、去除元素种类较广、耐水力和水质冲击负荷较强、技术和设备较成熟。缺点是:产生的污泥需进行浓缩、脱水、固化等处理,否则极易造成二次污染。化学沉淀法适用于水质比较复杂、水量变化较大的低放射性废水,也可在与其他方法联用时作为预处理方法。
蒸发浓缩法处理放射性废水:除氚、碘等极少数元素之外,废水中的大多数放射性元素都不具有挥发性,因此用蒸发浓缩法处理,能够使这些元素大都留在残余液中而得到浓缩。蒸发法的最大优点之一是去污倍数高。使用单效蒸发器处理只含有不挥发性放射性污染物的废水时,可达到大于10的4次方的去污倍数,而使用多效蒸发器和带有除污膜装置的蒸发器更可高达10的6次方到8次方的去污倍数。此外,蒸发法基本不需要使用其他物质,不会像其他方法因为污染物的转移而产生其他形式的污染物。
尽管蒸发法效率较高,但动力消耗大、费用高,此外,还存在着腐蚀、泡沫、结垢和爆炸的危险。因此,本法较适用于处理总固体浓度大、化学成分变化大、需要高的去污倍数且流量较小的废水,特别是中高放射性水平的废水。
新型高效蒸发器的研发对于蒸发法的推广利用具有重大意义,为此,许多国家进行了大量工作,如压缩蒸汽蒸发器、薄膜蒸发器、脉冲空气蒸发器等,都具有良好的节能降耗效果。另外,对废液的预处理、抗泡和结垢等问题也进行了不少研究。
离子交换法处理放射性废水的原理是,当废液通过离子交换剂时,放射性离子交换到离子交换剂上,使废液得到净化。目前,离子交换法已广发应用于核工艺生产工艺及放射性废水处理工艺。
许多放射性元素在水中呈离子状态,其中大多数是阳离子,且放射性元素在水中是微量存在的,因此很适合离子交换出来,并且在无非放射性粒子干扰的情况下,离子交换能够长时间的工作而不失效。
离子交换法的缺点是,对原水水质要求较高;对于处理含高浓度竞争离子的废水,往往需要采用二级离子交换柱,或者在离子交换柱前附加电渗析设备,以去除常量竞争离子;对钌、单价和低原子序数元素的去除比较困难;离子交换剂的再生和处置较困难。除离子交换树脂外,还有用磺化沥青做离子交换剂的,其特点是能在饱和后进行融化-凝固处理,这样有利于放射性废物的最终处置。
吸附法是用多孔性的固体吸附剂处理放射性废水,使其中所含的一种或数种元素吸附在吸附剂的表面上,从而达到去除的目的。在放射性废液的处理中,常用的吸附剂有活性炭、沸石等。
天然斜发沸石是一种多孔状结构的无机非金属矿物,主要成分为铝硅酸盐。沸石价格低廉,安全易得,处理同类型地放射性废水的费用可比蒸发法节省80%以上,因而是一种很有竞争力的水处理药剂。它在水处理工艺中常用作吸附剂,并兼有离子交换剂和过滤剂的作用。
当前,高选择性复合吸附剂的研发是吸附法运用中的热点。所谓“复合”是指离子交换复合物(氰亚铁盐、氢氧化物、磷酸盐等)在母体(多位多孔物质)上的某些方面饱和,所以新材料结合天然母体材料的优点,具有良好的机械性能、高的交换容量以及适宜的选择性。
离子浮选法属于泡沫分离技术范畴。该方法基于待分离物质通过化学的、物理的力与捕集剂结合在一起,在鼓泡塔中被吸附在气泡表面而富集,借泡沫上升带出溶液主体,达到净化溶液主体和浓缩待分离物质的目的。例子浮选法的分离作用,主要取决于其组分在气-液界面上选择性和吸附程度。所使用捕集剂的主要成分是,表面活性剂和适量的起泡剂、络合剂、掩蔽剂等。
离子浮选法具有操作简单、能耗低、效率高和适应性广等特点。它适用于处理铀同位素生产和实验研究设施退役中产生的含有各种洗涤剂和去污剂的放射性废水,尤其是含有有机物的化学清洗剂的废水,以便充分利用该废水易于起泡的特点而达到回收金属离子和处理废水的目的。
膜处理作为一门新兴学科,正处于不断推广应用的阶段。它有可能成为处理放射性废水的一种高效、经济、可靠的方法。目前所采用的膜处理技术主要有:微滤、超滤、反渗透、电渗析、电化学离子交换、铁氧体吸附过滤膜分离等方法。与传统处理工艺相比,膜技术在处理低放射性废水时,具有出水水质好,浓缩倍数高,运行稳定可靠等诸多优点。
不同的膜技术由于去除机理不同,所适用的水质与现场条件也不尽相同。此外,由于对原水水质要求较高,一般需要预处理,故膜法处理法宜与其他方法联用。
如铁凝沉淀-超滤法,适用于处理含有能与碱生成金属氢氧化物的放射性离子的废水。
水溶性多聚物-膜过滤法,适用于处理含有能被水溶性聚合物选择吸附的放射性离子的废水。
化学预处理-微滤法,通过预处理可以大大提高微滤处理放射性废水的效果,且运行费用低,设备维护简单。
‘玖’ 对于高放射性的固体废物,主要采用什么法进行固化处理
固体废物是指在社会的生产、流通、消费等一系列活动中产生的一般不再具有原使用价值而被丢弃的以固态和泥态赋存的物质。 为了便于环境管理,国际上也将容器盛装的易燃、易爆、有毒、腐蚀等具有危险性的废液、废气,从法律角度上定为固体废物,执...