Come dovrebbero essere trattate le acque reflue nucleari?

Le acque reflue nucleari si riferiscono alle acque reflue generate dalle centrali nucleari nelle normali attività quotidiane, comprese principalmente le acque reflue del sistema di raffreddamento, le acque reflue del ritrattamento del combustibile nucleare, le acque reflue degli impianti ausiliari, ecc. Le sostanze radioattive includono principalmente trizio, uranio, plutonio, torio e radio. Poiché queste acque reflue radioattive incideranno direttamente o indirettamente sulla salute e sulla vita umana, devono essere trattate prima di poter essere scaricate. Allo stato attuale, i principali metodi di trattamento delle acque reflue nucleari sono i seguenti:

1. Precipitazioni chimiche

La precipitazione mediante flocculazione chimica consiste nell'aggiungere un precipitante alle acque reflue nucleari, in modo che il precipitante (come sale di ferro, sale di alluminio, soda, fosfato, ecc.) reagisca con i radionuclidi nelle acque reflue nucleari per diventare un precipitato insolubile. Riduce il contenuto di radionuclidi nelle acque reflue nucleari, in modo da ottenere l'effetto della purificazione delle acque reflue nucleari.

2. Separazione della membrana

La separazione a membrana è una tecnologia che consente la separazione, purificazione e concentrazione solido-liquido intercettando fisicamente gli inquinanti. Si distingue per la dimensione dei pori della membrana, che solitamente è divisa in microfiltrazione, ultrafiltrazione, nanofiltrazione e osmosi inversa. Per ottenere un'elevata efficienza e un basso costo, vengono solitamente utilizzati in combinazione con diversi tipi di liquidi o in combinazione con altri processi.

Microfiltrazione

La membrana di microfiltrazione ha una dimensione dei pori maggiore, quindi viene solitamente utilizzata per intercettare inquinanti con diametri maggiori. Quando si trattano le acque reflue nucleari, vengono generalmente utilizzate dopo il processo di flocculazione chimica e sedimentazione per rimuovere i sedimenti di particelle di grandi dimensioni formati dopo la flocculazione e la sedimentazione e proteggere l'ultrafiltrazione a valle, la nanofiltrazione, l'osmosi inversa e altri sistemi di filtrazione.

Ultrafiltrazione

Le membrane di ultrafiltrazione vengono solitamente utilizzate per intercettare inquinanti come colloidi e solidi sospesi nei liquidi e generalmente consentono il passaggio solo di composti solubili. Nel processo di trattamento delle acque reflue nucleari, il processo di ultrafiltrazione può essere selezionato in base a diversi progetti poco chiari sulle acque reflue. Viene generalmente utilizzato dopo il processo di microfiltrazione come pretrattamento per sistemi di nanofiltrazione o filtrazione ad osmosi inversa.

Nanofiltrazione e osmosi inversa

Le membrane di nanofiltrazione possono intercettare ioni multivalenti e consentire il passaggio solo di determinati ioni a bassa valenza e molecole di solvente. La membrana ad osmosi inversa può intercettare vari ioni inorganici. Sia le membrane di nanofiltrazione che le membrane di osmosi inversa possono rimuovere gli ioni radioattivi nelle acque reflue nucleari. Dovrebbero essere selezionati processi di filtrazione adeguati in base al contenuto e al tipo di ioni radioattivi nelle acque reflue nucleari per raggiungere lo scopo di ridurre in modo economicamente vantaggioso il contenuto di ioni radioattivi nelle acque reflue nucleari.

3. Scambio ionico

Lo scambio ionico consiste nell'utilizzare i cationi o gli anioni sullo scambiatore di ioni per scambiare con gli ioni radioattivi nelle acque reflue nucleari, rimuovere i cationi o gli anioni radioattivi nelle acque reflue poco chiare e ridurre il contenuto di sostanze radioattive nelle acque reflue nucleari, in modo che le acque reflue nucleari trattate possano soddisfare gli standard di scarico.

4. Concentrazione per evaporazione

L'evaporazione e la concentrazione servono a riscaldare le acque reflue nucleari radioattive, in modo che l'acqua nelle acque reflue nucleari evapori per formare vapore acqueo da scaricare per ottenere una concentrazione più elevata di acque reflue nucleari radioattive, quindi solidificare le acque reflue nucleari radioattive per raggiungere lo scopo di trattare le acque reflue nucleari.

5. Adsorbimento

La tecnologia di adsorbimento si basa principalmente sull'adsorbimento di adsorbenti per trattare le acque reflue nucleari radioattive. Gli adsorbenti sono generalmente suddivisi in materiali di adsorbimento di biomassa, materiali di adsorbimento inorganici e materiali polimerici sintetici. Possono ridurre il contenuto di radionuclidi nelle acque reflue nucleari, ottenendo così l'effetto di purificare le acque reflue nucleari.

6. Biotecnologia

Le acque reflue nucleari radioattive possono anche utilizzare la biotecnologia per rimuovere i radionuclidi nelle acque reflue nucleari. La biotecnologia solitamente utilizza cellule o piante microbiche per rimuovere i radionuclidi nelle acque reflue nucleari attraverso meccanismi di trasformazione, adsorbimento, accumulo, sedimentazione e espansione del volume, riducendo così il contenuto di radionuclidi e facendo sì che le acque reflue nucleari soddisfino gli standard di scarico.