1化学沉淀法
化学沉淀的基本原理是利用投加在废水中混凝剂的吸附架桥、电中和、吸附中和等物理化学作用与放射性废水中微量的放射性和其它有害元素发生共沉淀，或聚集成比重较大的沉淀颗粒，并与水中的悬浮物结合为疏松绒粒，达到吸附废水中放射性核素的作用。常用的混凝剂有CaCO3、NaHCO3、Ba-Cl2、AlCl3、FeCl3、（Al）2（SO4）3、（Al）2（PO4）3、KMnO4、MnO2。化学沉淀法适宜的pH值为9~13，放射性活度脱除系数可达10以上。化学沉淀法不仅可去除放射性物质，还能去除悬浮物、胶体、无机盐、有机物和微生物等。一般与其他方法联用时作为预处理方法。与化学沉淀法相关的一个重要问题是如何处置沉淀过程中产生的含放射性核素的大量泥渣。由于浓缩作用泥渣的放射性比原放射性要高出几十倍，甚至几百倍，因此，这些泥渣排入周围环境前，必须加以处理。当废液中铁和铝的质量浓度均为60mg/L时，产生的污泥量一般能占到处理废水总量的10%。近年来化学沉淀法的研究持续深入，新改进的混凝剂陆续应用，不溶性淀粉黄原酸酯可处理含金属放射性废水，效果显著，适用性宽，放射性脱除率可到达90%以上。在碱性条件下，淀粉经交联后再与CS2进行黄原酸化制得的淀粉衍生物不溶性交联淀粉黄原酸酯，能与多种金属离子絮凝螯合，不仅效果显著，而且没残余硫化物存在，因而更适用于对废水处理[4]。最近有专家提出了一些其它非常用沉淀剂，效果也很显著。如罗明标[5]等人研究了粉状氢氧化镁和以白云石为原料制备的氢氧化镁乳液处理含铀放射性废水的条件，试验结果表明，氢氧化镁处理剂具有良好的除铀效果，在所选择的条件下，能将废水中的含铀量降至0.05mg/L以下，且pH值控制在6~9之间。
2离子交换法
离子交换法处理放射性废水的原理是：当废液通过离子交换剂时，放射性离子交换到离子交换剂上，使废液得到净化。目前，离子交换法已广泛应用于核工业生产工艺及放射性废水处理工艺。许多放射性元素在水中呈离子状态，其中大多数是阳离子，且放射性元素在水中是微量存在的，因而很适合离子交换处理，并且在无非放射性离子（少数是阴离子）干扰的情况下，离子交换能够长时间的工作而不失效。方法的缺点是：对原水水质要求较高；对于处理含高浓度竞争离子的废水，往往需要采用二级离子交换柱，或者在离子交换柱前附加电渗析设备，以去除常量竞争离子；对钌、单价和低原子序数元素的去除比较困难；离子交换剂的再生和处置较困难。在有机离子交换体系中，有机溶剂和有机离子交换树脂耐辐射和耐高温性能欠佳，导致废液浸出的空穴在固化中普遍存在，分解产物后续处理较困难，处理效果大打折扣。相比而言，无机离子交换材料优势较明显：①有较好的耐酸性和耐辐照性，可在较强放射性条件下进行吸附和分离；②与玻璃和水泥的良好相容性及其耐高温的优良性能有助于放射性废物的最终处理与处置；③选择性良好，如Cs+和Sr2+可以被杂多酸盐（磷钼酸铵）和聚锑酸高度选择性吸附；④操作简便；⑤来源广泛。所以，无机离子交换广泛应用于放射性废物处理中[6]。目前使用的无机离子交换材料主要有：①天然/人造沸石；②复合离子交换材料[磷酸钛（TiP）-磷钼酸胺（AMP），磷酸锆（ZrP）-AMP，磷酸锡（SnP）-AMP]；③金属亚铁氰化物及铁氰化物；④杂多酸盐（AMP）、磷钨酸胺（APW）、磷钨酸锆（PWZr），磷钼酸锆（PMoZr）；⑤多价金属磷酸盐（ZrP、TiP，SnP）；⑥多价金属（过渡金属）的水合氧化物和氢氧化物[7]。3离子浮选法隶属于泡沫分离技术范畴的离子浮选法是基于待分离物质利用化学或物理的力与捕集剂结合，富集在鼓泡塔中的气泡表面，并随气泡逸出溶液主体，从而净化溶液主体和浓缩待分离物质。，溶液组分在气-液界面上的选择性和吸附程度决定离子浮选法的分离作用。捕集剂的主要成分包括表面活性剂、起泡剂、络合剂、掩蔽剂等[8]。美国橡树岭国家实验室进行了泡沫分离法处理低水平放射性废水的试验，结果表明，对90Sr的总去污倍数为220。赵宝生等用离子浮选法处理含铀量为50mg/L的废水，经二次离子浮选处理后，含铀量可降至0.02mg/L（中国含铀废水的排放标准暂定为0.05mg/L）；浓缩废液体积约为原液体积的1%。易于操作、低能耗、高效率和普适性等优点使离子浮选法在处理铀同位素试验研究和生产设施退役中所产生的含有多种去污剂和洗涤剂的放射性废水中效果异常显著，特别是有机物含量较高的化学清洗剂废水，可充分利用该废水易于起泡的特点而达到回收金属离子和处理废水的目的。
3蒸发浓缩法
蒸发浓缩法是通过加热的方式使溶液中部分溶剂蒸发而汽化，而后冷凝凝结为含溶质较少的冷凝液，从而使溶液得到净化。放射性废水采用蒸发浓缩法处理时，蒸发器中废水溶液中的水吸收热量被汽化，而放射性物质不随水挥发，保留在溶液中，以此达到浓缩废水的目的。对于含有难挥发性放射性核素的废水，采用该法处理时，去污系数、浓缩系数均较高。该方法的优点是：效率高、灵活，理论与技术均较成熟，安全性和可靠性较好。不过，蒸发浓缩法也存在一些缺陷，比如：易起泡沫和含有挥发性核素的废水不适宜用该法处理；能耗和运行成本偏高；在设计和运行过程中，需要慎重考虑腐蚀、结垢、爆炸等安全隐患[9]。
4结语
尽管相关科学研究和工程实践不断取得进展，但是放射性废物的处理和处置依然存在诸多技术难题和安全隐患。关于放射性废水的处理，本文所介绍的化学沉淀法、离子交换法、离子浮选法和蒸发浓缩法各有优缺点和适用范围，故在相关科学研究和工程实践中需要根据所需处理的放射性废水的种类、放射性比活度的高低、废水量的大小及出水水质要求等，灵活选择处理方法，达到预定的处理目标，同时也为放射性废物后续的最终处置创造便利条件。
作者：陈涛 单位：广州市市政工程设计研究院
