[发明专利]一种放射性废水处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及放射性元素处理方法，具体涉及一种放射性废水处理方法。

背景技术

目前，对核电站产生的放射性废水进行处理的方法主要包括化学沉淀法、离子交换法、蒸发浓缩法、膜分离法、吸附法等。

化学沉淀法主要是将放射性元素转化为氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐等不溶性沉淀并转移浓集到淤泥中，其适用于对净化要求不高的低放废水。然而，该方法在处理过程中对废水的pH值要求较高，处理效果受废水中所含杂质的影响显著，处理后所产生的放射性淤泥质量较大(通常为原水量的1～5％)，在后续脱水减量中易造成二次污染。此外，在采用水泥对形成的放射性淤泥进行固定化时，放射性淤泥易对水泥的力学性能造成破坏，从而降低固定化效果并易形成二次污染。

离子交换法是将废水中呈离子状态存在的放射性元素交换至离子交换剂的聚合物网架进行富集浓缩，其虽去除率较高，然而操作相对复杂，运行费用高，此外在处理高含盐废水时需要出现频繁再生离子交换剂，目前对处理后形成的放射性离子交换剂的处理也存在一定困难。

蒸发浓缩法是通过加热使水分蒸发冷凝，从而与难挥发的放射性元素分离，其去污系数和浓缩系数虽高，但能耗大，运行成本高。

膜分离法是借助选择透过性薄膜，以压力差、温度差或电位差等为动力，对放射性元素实现分离浓缩，其虽净化效果好，但也存在建设和运行成本较高，目前尚未实现大规模的工业化应用。

吸附法是利用吸附剂将放射性元素转移至固相进行富集浓缩，常用的吸附剂包括活性炭、沸石、蒙脱石等，然而这些吸附剂受废水的pH值影响较大，吸附效果不稳定，并且对所形成的放射性吸附剂进行固定化处理时的固化效果不佳，放射性元素易释放而形成二次污染。

发明内容

本发明提供一种放射性废水处理方法，用于解决现有技术中的处理方法易受废水pH值影响、处理成本高、后期固定化效果不佳等技术缺陷。

本发明提供一种放射性废水处理方法，向pH值≥2的放射性废水中加入活性硅酸钙，然后固液分离，得到净化水和放射性硅酸钙；其中，所述活性硅酸钙的粒径＜50μm，孔径为2～50nm，比表面积为400～700m²/g。

在本发明中，放射性废水可以是低水平或中水平放射性废水，低水平放射性废水的放射性总活度一般＜4×10⁴Bq/L，中水平放射性废水的放射性总活度一般≥4×10⁴Bq/L。特别是，本发明的放射性废水处理方法对pH值≥2的放射性废水的处理效果较佳，在pH值过低(＜2)时处理效果显著降低，因此在针对pH值过低的放射性废水时，可以先将其pH值调节至≥2再进行处理。

本发明所使用的活性硅酸钙可以通过现有技术制备得到，例如采用公开号为CN 102249253A专利中的方法制备得到。

在一实施方式中，所述活性硅酸钙是通过如下方法制备得到的：

将高铝粉煤灰与氢氧化钠溶液进行脱硅反应，然后固液分离得到脱硅液；

将所述脱硅液与石灰乳进行反应，然后过滤、脱碱、洗涤、干燥，得到活性硅酸钙。

该实施方式制备得到的活性硅酸钙中水化硅酸钙(CaO·SiO₂·0.89H₂O)的质量含量为90～92％。进一步地，所述高铝粉煤灰与氢氧化钠溶液的质量比为(0.5～0.6)：1，所述氢氧化钠溶液的质量百分含量为15～20％，所述脱硅反应在搅拌下进行，并且控制搅拌速度为120～150r/min，脱硅反应温度为90～110℃，脱硅反应时间为2～4h；此外，所述脱硅液与石灰乳的质量比可以控制在1：(0.2～0.3)，所述脱硅液与石灰乳的反应可在室温下进行，反应时间可以控制在2～4h。

在本发明中，所述活性硅酸钙的加入量为每升放射性废水加入活性硅酸钙2～20g，进一步为2～10g，更进一步为2～5g。研究发现：在向每升放射性废水加入活性硅酸钙2g以上时，放射性废水的pH值在废水处理过程中以及处理后能够稳定地维持在7～8之间，因此本发明方法的处理效果受废水pH值影响较小，并且无需在处理过程中时时调节体系的pH值以维持最佳处理状态，处理后的废水也无需调节pH值即可达到排放要求，操作更加方便、快速。

在一实施方式中，可以向所述放射性废水中加入活性硅酸钙并搅拌或振荡2～4h，然后固液分离。搅拌或振荡可以加快处理速度。