Om 13:00 plaaslike tyd op 24 Augustus 2023 het Japan se Fukushima Daiichi-kernkragsentrale die afvoer van kernbesoedelde water in die see begin. Dit het wydverspreide kommer in die wêreld gewek. China se ambassadeur in Japan, Wu Jianghao, het 'n plegtige protes by die Japannese regering ingedien oor die afvoer van Fukushima-kernbesoedelde water in die see; China se Algemene Administrasie van Doeane: 'n Volledige opskorting van die invoer van Japannese waterprodukte; Suid-Koreaanse premier: Suid-Korea sal die invoerverbod op Japannese Fukushima-akwatiese produkte onveranderd handhaaf.
Kernriool, soos die naam aandui, is riool wat radioaktiwiteit bevat. Soos hoogs radioaktiewe afvalwater wat in kernlekkasieongelukke geproduseer word, of verkoelingswater in direkte kontak met kernbrandstof. Kenners sê dat kernafvalwater nie gelyk is aan kernafvalwater nie. Kernriool is selfs meer skadelik en bevat 64 soorte kernradioaktiewe stowwe, insluitend tritium.
Kernriool bevat baie radioaktiewe elemente, soos uraan, plutonium, sesium, strontium, jodium en kobalt. Sommige van hulle het lang halfleeftye, soos die halfleeftyd van uraan-238, wat 4.5 miljard jaar is, en die halfleeftyd van plutonium-239, wat 24,000 XNUMX jaar is. Hierdie radioaktiewe elemente hou ernstige gevare vir die menslike liggaam en die omgewing in, soos kankerverwekkendheid, teratogenisiteit en mutagenisiteit. Afhangende van verskillende bronne en omstandighede, verskil die konsentrasies en proporsies van verskeie radioaktiewe elemente in kernuitvloeisel, maar oorskry gewoonlik internasionale standaarde en veiligheidsperke.
As kernriool in die omgewing vrygelaat word sonder behoorlike behandeling, sal dit 'n ernstige impak op die ekosisteem en menslike gesondheid hê. Radioaktiewe stowwe kan deur water, grond, lug, voedselkettings, ens. oorgedra word, wat lei tot verhoogde stralingsdosisse in organismes, wat verskeie siektes en geenmutasies veroorsaak. Daarom moet die behandeling en wegdoening van kernriool streng veiligheidsstandaarde en -norme volg om enige moontlike lekkasie en ongelukke te vermy.
Die kernafvalwaterbehandelingstegnologieë wat algemeen in verskeie lande gebruik word, is soos volg:
- Chemiese neerslagmetode
Die chemiese presipitasiemetode is 'n metode om die neerslagmiddel en die spoorhoeveelheid radionukliede in die afvalwater saam te presipiteer. Hidroksiede, karbonate, fosfate en ander verbindings van radionukliede in afvalwater is meestal onoplosbaar en kan dus tydens behandeling verwyder word. Die doel van chemiese behandeling is om die radionukliede in die afvalwater oor te dra en te konsentreer na 'n klein volume slyk, sodat die gedeponeerde afvalwater min radioaktiwiteit oor het en aan die afvoerstandaarde kan voldoen.
Die voordele van hierdie metode is lae koste, goeie verwyderingseffek van logaritmiese radionukliede, en die vermoë om nie-radioaktiewe komponente en hul konsentrasies en gefluidiseerde afvalwater met aansienlike fluïdisering te behandel. Die behandelingsfasiliteite en tegnologieë wat gebruik word, het redelik volwasse ervaring.
Tans word neerslagmiddels soos ystersoute, aluminiumsoute, fosfate en soda die algemeenste gebruik. Om die stollingsproses te bevorder, word stollingshulpmiddels soos klei, geaktiveerde silika en polimeerelektroliete bygevoeg. Vir sesium, rutenium, jodium en ander gekonsentreerde radioaktiewe nukliede wat moeilik is om te verwyder, moet spesiale chemiese neerslagmiddels gebruik word. Sesium kan byvoorbeeld verwyder word deur samepresipitasie van ferriferrosianied en koperferrosianied. Sommige mense gebruik onoplosbare styselxanthaat om metaalbevattende radioaktiewe afvalwater te behandel. Die behandelingseffek is goed, die toepaslikheid is wyd, en die radioaktiewe verwyderingsyfer is >90%. Dit is 'n ioonuitruilmiddel met uitstekende werkverrigting. Omdat daar geen oorblywende sulfied is wanneer afvalwater behandel word nie, is dit meer geskik vir afvalwaterbehandeling.
- Ioonuitruilmetode
Baie radionukliede word in water geïoniseer, veral radioaktiewe afvalwater na chemiese neerslagbehandeling. As gevolg van die verwydering van gesuspendeerde en kolloïdale radionukliede, wat oorbly, is amper ioniese spesies, waarvan die meeste katione is. Boonop bestaan radionukliede in klein hoeveelhede in water, dus is hulle baie geskik vir ioonuitruilbehandeling, en in die afwesigheid van interferensie van nie-radioaktiewe ione, kan ioonuitruiling vir 'n lang tyd effektief werk. Die meeste katioonuitruilharse het 'n hoë verwyderingskapasiteit en groot uitruilvermoë vir radioaktiewe strontium. Die fenoliese katioonhars kan radioaktiewe sesium effektief verwyder, en die mikroporeuse katioonhars kan nie net radioaktiewe katione verwyder nie, maar ook sirkonium, niobium, kobalt in die vorm van kolloïede en rutenium in die vorm van komplekse deur adsorpsie verwyder. Hierdie wet het egter 'n noodlottige swakheid. Wanneer die inhoud van radioaktiewe nukliede of nie-radioaktiewe ione in die afvalvloeistof hoog is, sal die harsbedding vinnig binnedring en ongeldig word. Gewoonlik word die hars wat gebruik word om radioaktiewe afvalwater te behandel nie geregenereer nie, so sodra dit misluk, moet dit onmiddellik vervang word.
Die ioonuitruilmetode gebruik ioonuitruilhars, wat geskik is vir afvalvloeistof met 'n lae soutinhoud. Wanneer die soutinhoud hoog is, is die koste van behandeling met ioonuitruilhars hoër as dié van selektiewe proses. Dit is hoofsaaklik as gevolg van die lae selektiwiteit van die hars wat 'n groot korrelasie met radionukliede het. In die suiwering van radioaktiewe afvalwater kan die gebruik van elektrodialise die benuttingsdoeltreffendheid van ioonuitruilingsproses verhoog.
- Adsorpsie metode
Adsorpsie is 'n effektiewe metode om swaarmetaalione uit water te verwyder deur poreuse vaste stowwe te gebruik om swaarmetaalione te adsorbeer en te verwyder. Die sleuteltegnologie van adsorpsiemetode is die keuse van adsorbens. Algemeen gebruikte adsorbente is geaktiveerde koolstof, zeoliet, kaolien, bentoniet, klei, ens. Onder hulle is zeoliet goedkoop, veilig en maklik om te kry. In vergelyking met ander anorganiese adsorbente, het zeoliet groter adsorpsievermoë en beter suiweringseffek. Die suiweringsvermoë van zeoliet is 10 keer hoër as dié van ander anorganiese adsorberende middels, so dit is 'n baie mededingende waterbehandelingsmiddel. Dit word dikwels as 'n adsorbens in waterbehandelingsprosesse gebruik, en dit funksioneer ook as 'n ioonruiler en 'n filtermiddel.
Geaktiveerde koolstof het 'n sterk adsorpsievermoë en 'n hoë verwyderingstempo, maar die herlewingsdoeltreffendheid van geaktiveerde koolstof is laag, en die waterkwaliteit van die behandelde water is moeilik om aan die hergebruikvereistes te voldoen. Die prys is duur en die toepassing is beperk. In onlangse jare is 'n verskeidenheid van adsorberende materiale met adsorpsiekapasiteit geleidelik ontwikkel. Relevante studies het getoon dat chitosan en sy afgeleides goeie adsorbente vir swaarmetaalione is. Na kruisbinding kan chitosanhars baie keer hergebruik word sonder om die adsorpsiekapasiteit aansienlik te verminder. Die gebruik van gemodifiseerde sepioliet om swaarmetaalafvalwater te behandel het goeie adsorpsiekapasiteit vir Co en Ag, en die swaarmetaalinhoud in die behandelde afvalwater is aansienlik laer as die omvattende rioolafvoerstandaard.
- Verdamping en konsentrasie
Die verdampingskonsentrasiemetode het 'n hoë konsentrasiefaktor en suiweringsfaktor, en word meestal gebruik om medium- en hoëvlak radioaktiewe afvalwater te behandel. Die werkbeginsel van die verdampingsmetode is: die radioaktiewe afvalwater word na die verdampingstoestel gestuur, en terselfdertyd word die verhittingstoom ingebring om die water in waterdamp te verdamp, terwyl die radionukliede in die water bly. Die gekondenseerde water wat tydens die verdampingsproses gevorm word, word afgevoer of hergebruik, en die gekonsentreerde vloeistof word verder gestol. Die verdampingskonsentrasiemetode is nie geskik vir die behandeling van afvalwater wat vlugtige nukliede bevat en maklik skuim nie; dit verbruik baie hitte-energie en het hoë bedryfskoste; terselfdertyd moet potensiële bedreigings soos korrosie, skaalvorming en ontploffing in ag geneem word tydens ontwerp en bedryf. Ten einde stoombenutting te verbeter en bedryfskoste te verminder, het lande geen moeite ontsien in die ontwikkeling van nuwe verdampers nie, soos dampkompressieverdampers, dunfilmverdampers, vakuumverdampers en ander nuwe verdampers het merkwaardige resultate behaal.
- Membraan skeiding tegnologie
Membraantegnologie is 'n relatief doeltreffende, ekonomiese en betroubare metode vir die behandeling van radioaktiewe afvalwater. Omdat membraanskeidingstegnologie die kenmerke van goeie uitvloeiselkwaliteit, geen faseverandering van materiale en lae energieverbruik het nie, is membraantegnologie aktief nagevors.
Membraantegnologie wat in die buiteland gebruik word, is: mikrofiltrasie, ultrafiltrasie, nanofiltrasie , wateroplosbare polimeer-membraanfiltrasie, omgekeerde osmose (RO), elektrodialise, membraandistillasie, elektrochemiese ioonuitruiling, vloeibare membraan, ferrietadsorpsiefiltrasie, membraanskeiding en anioonuitruilingspapiermembraan en ander metodes.
Melamienskuim, 'n soort nanoskaal stabiele driedimensionele netto organiese filtrasie substraat, sy poriegrootte tot 1nm, porie kapasiteit tot 0.297cc/g, porie opening koers tot 98%. Dit kan doeltreffende adsorpsie en filtrasie van kernriool bewerkstellig, selfs die meeste soorte adsorbente word bygevoeg.
- Biologiese behandeling
Biologiese behandelingsmetodes sluit fitoremediëring en mikrobiese metodes in. Fitoremediëring verwys na 'n nuwe in-situ behandelingstegnologie wat groen plante en hul risosfeer inheemse mikroörganismes gebruik om saam te werk om besoedeling in die omgewing te verwyder.
Uit die bestaande navorsingsresultate sluit die toepaslike tipes bioremediëringstegnologie hoofsaaklik gekonstrueerde vleilandtegnologie, risosfeerfiltrasietegnologie, plantekstraksietegnologie, plantstollingstegnologie en plantverdampingstegnologie in. Die toetsresultate toon dat byna al die uraan in die waterliggaam in die wortels van plante verryk kan word.
Mikrobiologiese behandeling van laagradioaktiewe afvalwater is 'n nuwe tegnologie wat in die 1960's begin bestudeer is. Daar was 'n paar studies oor die verwydering van uraan in radioaktiewe afvalwater deur hierdie metode by die huis en in die buiteland, maar die meeste van hulle is tans in die eksperimentele navorsing stadium.
Met die ontwikkeling van biotegnologie en die in-diepte studie van die interaksiemeganisme tussen mikroörganismes en metale, het mense geleidelik besef dat die gebruik van mikroörganismes om radioaktiewe afvalwaterbesoedeling te behandel ’n baie belowende metode is. Mikrobiese selle word as biologiese behandelingsmiddels gebruik om radionukliede soos uraan in waterige oplossing te absorbeer, te verryk en te herwin, wat hoë doeltreffendheid, lae koste en lae energieverbruik het. Boonop is daar geen sekondêre besoedelstof wat die verminderingsdoelwit van radioaktiewe afval kan bereik en gunstige toestande kan skep vir die herlewing of geologiese wegdoening van nukliede nie.
- Magneto-molekule metode
Die Verenigde State se Electric Power Research Institute (EPRI) het die Mag-Mole-leidraad-metode ontwikkel om die aantal radioaktiewe afvalstowwe soos strontium, sesium en kobalt wat gegenereer word, te verminder. Die metode is gebaseer op 'n proteïen genaamd ferritien, wat aangepas word om magnetiese molekules te gebruik om kontaminante selektief te bind, wat dan deur magnete uit oplossing verwyder word, en dan word die gebonde metale herwin deur die magnetiese filterbed terug te spoel. Ferritien is 'n hoogs bewaarde multifunksionele multi-eenheid proteïen wat algemeen in lewende organismes aangetref word, wat die spesiale eienskappe het van weerstand teen verdunde sure (pH<2.0), verdunde basisse (pH=12.0) en hoër temperature (onveranderlik tot 70~75°C watertemperatuur). Met die verdieping van ferritiennavorsing is groot vordering gemaak in die studie van nuwe funksies in vitro deur die nanoruimte van sy proteïendop te gebruik. In vitro studies het getoon dat ferritien die vermoë het om swaarmetaalione in vitro te stoor. Daarbenewens het vorige studies gefokus op die meganisme van ysterberging en vrystelling van ferritien deur ander swaarmetaalione as probes wat met ysterione meeding. Daarteenoor het onlangse studies getoon dat hierdie eienskap van ferritien om metaalione op te vang en om weerstand teen omkering te wees, ontgin kan word om 'n ferritienreaktor te bou en dit in die veld te gebruik vir deurlopende monitering van die mate van kontaminasie van vloeiende water deur swaarmetaalione. Onder spesifieke toestande in vitro is sommige metaalkerne, soos FeS-kerne, CdS-kerne, Mn3O4-kerne, Fe3O4-magnetiese ysterkerne en uraankerne van radioaktiewe materiale, suksesvol saamgestel in die nano-ruimte van die ferritienproteïendoppe.
- Inerte genesingsmetode
Pennsylvania State University en Savannah River National Laboratory het 'n nuwe metode ontwikkel om sekere lae-vlak radioaktiewe afvalvloeistowwe in 'n gestolde vorm te verwerk vir veilige wegdoening. Hierdie nuwe proses maak gebruik van 'n lae-temperatuur (< 90°C) stollingsmetode om hoogs alkaliese, lae-aktiwiteit radioaktiewe afvalvloeistof te stabiliseer, dit wil sê om die afvalvloeistof in 'n inerte gestolde liggaam om te skakel. Die wetenskaplikes het die finale geneesde liggaam 'n "hidrokeramiek" ('n bisque-vuurde poreuse keramiek) genoem. Hulle sê dat die finale gestolde liggaam baie hard, stabiel en langdurig is en radionukliede in sy seolietstruktuur kan vasmaak. Hierdie voorbereidingsproses is soortgelyk aan die vormingsproses van gesteentes in die natuur.
- Zero-valent yster perkolasie reaksie muur tegnologie
Die deurlaatbare reaktiewe versperring (PRB) is 'n metode wat in ontwikkelde lande soos Europa en die Verenigde State na vore kom vir in-situ verwydering van besoedelende komponente in besoedelde grondwater. PRB's word gewoonlik in ondergrondse akwifere geïnstalleer, loodreg op die rigting van grondwatervloei. Wanneer die besoedelde grondwater deur die reaksiemuur vloei onder die werking van sy eie hidrouliese gradiënt, sal die besoedelingstowwe verwyder word deur fisiese en chemiese reaksies met die reaksiemateriaal in die muur, om sodoende die doel van besoedelingsherstel te bereik.
Dit is 'n passiewe hersteltegniek wat min onderhoud verg en goedkoop is. As 'n belangrike tak van PRB-tegnologie, is Fe0-PRB-tegnologie in baie lande en in baie aspekte van grondwaterbesoedelingsbehandeling nagevors en ontwikkel. Bemoedigende resultate is behaal in die studie van die reaksiemeganisme, die struktuur en installering van PRB's, en die studie van nuwe aktiewe materiale. China se geleerdes het begin om die aktiewe perkolasiemuurtegnologie wat deur nulvalente yster verteenwoordig word vir die remediëring (behandeling) van uraanuitskot-radioaktiewe afvalwater te bestudeer, en die huidige navorsing het sekere resultate behaal.
Vir meer inligting oor SINOYQX melamienskuim-nanofiltrasieprodukte, kontak ons asseblief by [email protected] of stuur 'n telefoonboodskap aan ons: +86-28-8411-1861.
Sommige prente en tekste word vanaf die internet gereproduseer, en die kopiereg behoort aan die oorspronklike outeur. As daar enige oortreding is, kontak ons asseblief om dit uit te vee.