[发明专利]一种含铀废水的处理方法

说明书

本发明提供了一种含铀废水被动处理方法，采用可渗透反应墙进行处理，含铀废水依次通过可渗透反应墙的除氧区、除铀区、再除铀区、除铁区，使含铀废水中铀浓度降低到0.3mg/L以下(GB23727‑2020标准要求)，总铁浓度低于1mg/L，废水达到排放相关标准要求。本发明中采用海绵铁和特定形状的铁屑作为反应料，利用垂直折流、水封等设计工艺，减少可渗透反应墙中反应料的板结、渗透系数下降等现象，使可渗透反应墙在无人值守的情况下，可以长期稳定的运行，减少维护成本，满足工业生产发展的需求。

技术领域

本发明属于环境与地下放射性废水处理领域，具体涉及一种用于处理铀污染水体的方法。

背景技术

随着核技术的快速发展及广泛的应用，近年来，大力开展铀矿的开采和铀加工工业，造成了铀矿附近大量地下水体及土壤的低浓度铀污染，其中来源主要有含铀矿山水和后处理工艺工厂的外排废水。放射性核素铀的半衰期长、废物数量大、分布面广，对环境构成长久潜在危害。铀具有重金属化学毒性和放射性辐射毒性，对自然环境、动植物及人类均有较大伤害，当其进入人体后，主要蓄积于肝脏、肾脏和骨骼中，形成内照射，诱发多种疾病，引起内脏损伤，诱发癌症。

在被污染的水体中，铀的质量浓度约为1-5mg/L，远高于国家排放标准0.3mg/L，酸性废水中，铀主要是以溶解态的六价铀(U(Ⅵ))铀酰(UO₂²⁺)或多种氢氧化双氧铀和碳酸铀酰盐化合物的形式存在，溶解度高，不易去除。

溶解的核素铀会随着地下水流动而迁移与弥散，向周围环境中扩散，特别是在山谷型尾矿库中，地下水水力坡度大，流动速度快，更有利于核素在地下水环境中的扩散迁移，核素进入地下水流后迁移主要有分子扩散迁移、渗流迁移、渗流弥散迁移。因此，研究如何防治铀渗透液污染地下水对保护和改善水资源环境具有重要意义。

可渗透反应墙(PRB)是目前欧美发达国家普遍研究并已开始初步商业化应用的一项污染修复技术。国内外已把该技术应用在铀矿冶退役等方面，采用PRB技术去除水体中的铀和砷等重金属污染物，利用铁粉与褐煤做反应材料处理含放射性核素及重金属的废水。但是，目前的处理技术处理效率不高或价格昂贵，在PRB中还存在填料渗透系数下降、易堵塞、频繁维护、反应料易失效、使用寿命短、排出废水易超标等诸多问题，经济、高效的PRB处理技术还有待进一步探索。

基于上述问题，目前在铀矿工业中急需一种能够有效、长期处理铀污染水体的PRB方法，能够有效处理低浓度、水量大的含铀废水，使水体达到排放标准，并且使用寿命长，延长维护周期，降低维护成本。

发明内容

为解决上述问题，本发明人进行了锐意研究，提供了一种利用可渗透反应墙处理大量低浓度含铀废水的方法，使水体污染羽依次进行除氧阶段、除铀阶段、再除铀及除铁阶段，利用铁屑和海绵铁作为可渗透反应墙的反应料，避免使用铁粉作为反应材料出现的板结和沟流现象，致使渗透反应墙堵塞或出水不达标的问题。该方法可长期稳定的处理批量含铀废水，实现低成本、无人值守处理，从而完成了本发明。

本发明第一方面的目的在于提供一种含铀废水的处理方法，所述方法采用可渗透反应墙进行处理，含铀废水依次通过除铀区和再除铀区，优选地，在除铀区前设置除氧区，使含铀废水中铀浓度降低到0.3mg/L以下(GB23727-2020标准要求)。在再除铀区后设置除铁区，总铁浓度降低到0.1mg/L以下。

在本发明的一种优选实施方式中，所述除氧区填料为海绵铁，所述除铀区、再除铀区填料包括反应料，选自零价铁，如铁屑、海绵铁。除铁区的填料为聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维球。

以海绵铁为除氧区，可以使处理污水在较短的时间内由有氧变为微氧乃至无氧。