含鈾廢水處理方法進展

郭梅

摘? 要：隨著時代的發展，人類對自然資源，諸如核能之類的需求也在逐漸加大。而核能的大量使用會產生含鈾的廢水。鈾作為一種放射性的元素，其廢水的產出不僅會給周遭環境帶來極其嚴重的污染，還會給人體健康帶來極其嚴重的負面影響。基于此，越來越多的能源研究人員開始對含鈾廢水的處理重視起來，希望能夠通過較為實用的方式來對含鈾的廢水進行無害化的處理，使得其對環境以及人體的損害降到最低。文章就是針對含鈾廢水處理方式的研究進展來進行的研究與討論。

關鍵詞：含鈾廢水;處理方法;進展分析

中圖分類號：X591? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）34-0119-02

Abstract： With the development of the times， human demand for natural resources， such as nuclear energy， is also increasing. The extensive use of nuclear energy will produce waste water containing uranium. As a radioactive element， the output of uranium wastewater will not only bring extremely serious pollution to the surrounding environment， but also bring extremely serious negative effects to human health. Based on this， more and more energy researchers begin to pay attention to the treatment of uranium-containing wastewater， hoping to treat the uranium-containing wastewater innocuously in a more practical way， so as to minimize its damage to the environment and human body. This paper is the research and discussion on the research progress of uranium-containing wastewater treatment.

Keywords： uranium-containing wastewater; treatment method; progress analysis

引言

由于傳統的能源使用，諸如石油、煤炭等能源的使用，給地球環境帶來了十分負面的影響，因此相關的研究人員一直在進行有關方面的研究，希望能夠尋找到較為清潔的能源來代替傳統的能源進行有關的運用。核電以及風電等可再生能源在近年來有較為兇猛的發展勢頭，在我國的經濟發展與社會建設方面占據了重要的地位。核能發電變成了我國現階段最為主要的發電方式之一，極大的改變了人們日常的生活質量。但是需要說明的是，由于核能發電本身會產生大量的含鈾廢水，故而在日常的使用過程中會產生較為嚴重的環境影響。因此如何減少核能處理產生的含鈾廢水成為了一個值得研究與重視的問題。

1 傳統方法分析

1.1 化學沉淀法

所謂的化學沉淀法，顧名思義，就是向含鈾的廢水中投入一定量的化學物質，使得相關的有害物質與投入的化學物質結合，形成顆粒物或者懸浮物，雖然這種沉淀并不是百分之百的奏效，但是能夠沉淀大部分的有害物質，剩余的小部分有害物質在體積較大的廢水當中，會被稀釋到無害的程度，這樣一來，相對應的廢水也就達到排放標準了。而在使用化學沉淀法進行沉淀的過程中，較常使用的化學物質為氧化鈣以及二氧化錳和高錳酸鉀，這些物質使用成本不高，在沉淀物產生之后，所產生的沉淀物還比較容易與水進行分離，因此性能比較穩定。不過這種處理方式也存在缺點，其中比較突出的缺點是這種處理方法容易產生垢狀物，倘若這類垢狀物的積累密度較大，是很有可能堵塞相應的排水管道的，這就很容易造成二次污染。

1.2 吸附法

所謂的吸附法，是傳統的廢水處理方式中較為常見的一種方法，這種方法的原理較為簡單，即使用孔隙較多的固體吸附物，將其投入需要進行處理的目標廢水中，就可以使得廢水中相應的有害物質吸附到固體吸附物的表面上，從而起到凈化廢水的效果。相比較其他材料而言，碳性材料更容易被拿來當做吸附固體使用，因為碳性材料的化學特性比較穩定，并且它本身沒有任何的毒性，投入廢水中能夠大量的吸附有害物質，因此在吸附法中最為常見。在針對含鈾的廢水處理過程中，有關技術人員會利用碳纖維來制作電極，利用鈾元素的特性，使其大量的吸附到碳纖維所制成的電極上。這樣一來，當通電消失后，附著在碳纖維上的鈾元素還可以進行回收利用。并且相比較其他的吸附物而言，碳纖維的吸附有效率能夠達到百分之九十五左右，這種吸附力使得它成為運用最為廣泛的吸附物。當然，隨著綠色、可持續發展理念的逐步流行，開始有相關的研究人員進行農業廢品廢料制成吸附物來進行有害物質吸附的研究。這種吸附物的制成非常有應用前景，由于其成本低廉，并且綠色環保，故而在未來有非常廣闊的運用空間。能夠被拿來當做吸附物使用的農產品有很多，稻桿以及榕樹葉等都能夠拿來作為固體吸附物使用，并且這些農產品還具有較為良好的吸附作用。

除此之外，人工制備的化合物也被當做可以使用的固體吸附物來進行使用，這種固體吸附物的優點是吸附容量較大。并且還可以通過對各種不同的吸附場景甄別，相比較其他的固體吸附物而言，這種吸附物的可控性能較好，因此在未來的工業生產與發展中擁有極佳的前景。但是需要注意的是，這類固體吸附物的使用體驗雖然較好，但是制作成本較高，并且制作出來的化合物含有一定的毒性，故而在使用過程當中一定要慎之又慎，否則它的使用可能會對水體造成其他類型的污染。不過這類固體吸附物當中有一種化合物較為值得使用，那就是磷酸氫鈣。相比較其他的化合物而言，磷酸氫鈣本身是沒有毒性的，并且制作成本低，最關鍵的是它在廢水中對鈾元素的吸附有效率達到了百分之九十九，比碳纖維還要高。因此這類化合物可以進行推廣投入使用。

2 新興的處理方式分析

2.1 生物處理法

生物處理法是近年來的新興處理法，在廢水處理方面能夠取得較為明顯的效果。這類方法中最為常見的是微生物吸附以及植物修復兩種方法。所謂的微生物吸附，即使用微生物來對相關的廢水進行處理，這種吸附方式有十分明顯的優點。相較于其他廢水處理方法而言，微生物吸附法對廢水的處理速率較快，并且其原料的使用來源相對而言較為廣泛，能夠滿足相關技術人員的要求。與其他廢水處理方式相比，這種處理方式不會出現二次污染，因此在未來有較為廣闊的發展前景。而所謂的植物修復法，其實是以植物與微生物的共生來進行污染處理的方式與方法，這種方式與方法較為綠色節能，并且不需要耗費大量的資金，在進行低技術性污染物的處理方面，能夠表現出空前的高效率，并且在其進行污水處理過程當中，并不會對周遭的環境產生較為明顯的影響，諸多優點使得它在相關污水處理的科學研究中，愈發受到人們的重視。相比較其他的廢水處理方式而言，這種廢水處理方法可以在大范圍、大面積的廢水當中進行投入使用。而在植物的選擇上，該種處理方式也有較強的可選擇性，不僅牧草以及榨菜可以被拿來進行有關廢水的修復，就連印度芥菜等也都可以拿來進行相對應的廢水修復。并且這些植物在廢水修復的過程當中都能夠擁有較好的鈾元素處理能力，故而相比較其他的廢水處理方式而言，這類廢水處理方式有較好的發展與應用前景。

2.2 分子篩除法

分子篩除法是一種以純化學研究技術來進行廢水處理的方式與方法。這類方式與方法的運用離不開分子篩。所謂的分子篩是近些年來有關分子研究內開發出來的新型無機微孔材料。這種材料一經研發，便引起了學術界的廣泛關注。這種分子篩的使用領域，吸附、離子交換等方面，其中的納米分子對諸如鈾之類的化學元素有較好的吸附功能，并且它在廢水處理中所需要使用的時間并不需要太長，但卻擁有較為強勁的吸附能力以及吸附容量，相比較其他的吸附方式而言，分子篩本身的制作也并不需要花費高昂的成本。故而這種廢水處理方式就目前而言雖然沒有獲得較為廣闊的認知，但在未來的廢水處理方式方法研究中，會有更加廣闊的發展前景，或許會成為較為主流的廢水處理方式。

2.3 瀝青鈾礦結晶處理法

在自然資源當中，瀝青鈾礦是一種很常見的資源，而讓含鈾廢水成為瀝青鈾礦，是一種使得相關資源能夠發揮最大循環利用價值的方法。但是需要說明的是，由于瀝青鈾礦的形成是有特定條件的，故而使用這種方式對含鈾廢水進行處理，也需要達到瀝青鈾礦成礦的自然條件。這種處理方式的具體使用原理，是在含鈾的廢水里加入某些化學物質，這些化學物質的使用會使得廢水中的鈾與氧進行快速的結合，最后形成形態較為穩定的瀝青鈾礦。這種方式的除鈾效率也很高，雖然在目前并沒有獲得廣泛的認可與使用，但是在未來的發展過程中或許會有不一樣的使用前景出現。

3 未來處理技術的展望

由于科學技術在不斷的發展，而人類對于自然保護以及環境資源維護的意識也在逐漸提升，故而在含鈾廢水的未來處理方式選用方面可能會出現幾個較為明顯的傾向。

3.1 綠色節能化

由于含鈾廢水處理的原始目的就是為了保護環境，故而為了處理含鈾廢水使用另外一些會對環境產生污染的物質是得不償失的。因此在前文所說的幾類處理方法中，人工制備化合物的方式可能在未來并不會進行更為廣泛的使用。因為就現階段的研究而言，除了磷酸氫鈣之外，其余的化合物在使用過程中都會產生其他種類的污染，這是未來的廢水處理理念當中所無法接受的。

3.2 信息智能化

信息智能化是未來含鈾廢水處理方式的另一個發展趨向。由于信息時代的來臨，導致各行業領域都開始在信息技術的帶領下改變了一以貫之的工作方式。而在傳統的廢水處理過程中，需要運用到大量的人力物力以及時間成本，這本身也是一種資源的浪費。再者，有的有害物質本身也會對工作人員的身體造成損傷，為了節約資源，也為了降低工作人員身體健康受到威脅的概率，使用信息化、智能化的儀器設備來代替人力進行日常的廢水處理是很有必要的，也是很有意義的，因此這應當會是未來含鈾廢水處理的發展趨向。不單單是含鈾廢水，信息化、智能化的處理方式可能會拓展到整個廢水處理領域當中去。

3.3 使用新能源

倘若不用或少用諸如核能之類會產生有放射性危害廢水的能源來進行日常的物質資料生產，那么這類廢水的處理問題也就不復存在了。雖然就現階段而言，核能的使用仍然是日常生活中不可或缺的一部分，但這并不妨礙有關科學家繼續尋找與研究能夠代替核能、并且更加綠色環保的新能源。而隨著科學技術的發展，新能源、新材料的使用將會是人類社會發展的必經之路。

4 結束語

總而言之，對于含鈾廢水的處理務必要謹慎對待，因為其不僅會對環境造成污染，還會對人體健康造成污染。使用能夠無害化處理的低成本處理方式，是未來廢水處理的發展趨向，值得被推崇、提倡。

參考文獻：

[1]任勃，范美青，王蕾.含鈾廢水的處理方法研究進展[J].科技展望，2015，25（33）：36.

[2]侯偉強.放射性含鈾廢水處理技術研究進展[C]//全國鈾礦大基地建設學術研討會論文集（下），2012-12-19.

[3]郭棟清，李靜，張利波，等.核工業含鈾廢水處理技術進展[J].工業水處理，2019（01）：14-20.