浅谈含铀废水处理技术

随着核能的大力推广与应用,放射性废水越来越多,为防止水体中放射性核素迁移扩散,含铀放射性废水的有效处理成为一项亟待解决的问题。本文分析探讨了化学沉淀法、吸附法、蒸发浓缩法、离子交换法、膜分离法、生物处理法等传统及新型的含铀废水处理技术,指出多种方法综合利用是处理含铀废水的有效途径。     

离子交换纤维在水中铀分析中的应用

AO—PAN型离子交换纤维是由聚丙烯腈纤维聚合而成的，它在羟胺存在下水解为偕胺肟基，对铀具有吸附性，用柱分离法研究它对铀的吸附性能，并选择在pH5左右用1mol／L盐酸洗脱条件下，对地表水中铀的测定，加入实验中得到的一些结论．     

零价铁去除含铀废水中的铀

通过序批实验,研究了零价铁（ZVI）对合铀废水中铀的去除效果,考察了零价铁投加量、U初始浓度、溶液pH、温度及反应时间等因素的影响,结果表明ZVI对含铀废水中的U（Ⅵ）有较好的去除效果,零价铁的投加量、溶液的pH和U（Ⅵ）的初始浓度对铀的去除率影响较大,投加量为0．05g·（50mL）^-1,pH=4时U（Ⅵ）的去除效率最佳,能达到98．5％,而温度对其影响则相对较小．SEM和XRD对零价铁表征表明在反应过程中发生了铁表面的腐蚀以及新的晶体的形成,零价铁处理含铀废水的主要机制可能为UO2^2＋的还原沉淀．     

多种水生植物对铀的富集特性对比研究

本研究采集水生或者喜水植物12种,进行铀富集特性对比研究.对含铀废水的净化结果表明:满江红鱼腥藻对铀的富集能力最强,在修复25 d时,体系中铀的去除率达到97.7%,达到国家允许排放的标准;香蒲草在修复进行20 d以后,铀的去除率也超过92%.对铀富集特性的principal co-ordinates amalysis(PCo A)分析表明,满江红鱼腥藻和香蒲草、碎米沙草和白鹤芋、合果芋和水莎草、大薸和水葫芦对铀的富集特性是相似的.植物对铀毒害的耐受性监测表明,满江红鱼腥藻、合果芋和香蒲草等对铀的耐受性比较强.     

含铀硼精矿碳解过程中铀硼分离

含铀硼精矿在ＣＯ中还原焙烧得到熟矿粉，硼的活性为９０．８３％，用通ＣＯ２的碳酸钠水溶液碳解，Ｂ２Ｏ３溶出率在８６％以上，铀溶出率４．８８％，碳酸体系中加适量ＦｅＳ，铀溶出率降至０．６２％以下，较好地实现了铀硼分离。     

硝酸铀（Ⅳ）—磷酸三丁酯萃取体系中铀（Ⅳ）的稳定性

用萃取法研究了硝酸铀－磷酸三丁酯－煤油萃取体系中有机相ＴＢＰ浓度，水相铀浓度，硝酸浓度以及温度对铀稳定性的影响，并测定了不同条件下铀的氧化速度，找到了稳定铀的实验条件；还研究了除肼以外的其他稳定剂对铀稳定性的影响。     

铀(Ⅵ)与硅酸盐水泥成分在水热条件下的反应研究

用硝酸双氧铀[UO2(NO3)26H2O]模拟放射性核素铀(Ⅵ)，按硅钙铀矿、铀酸钙的化学计量配料，陈化一周后，再在180℃水热反应一周，用X射线衍射分析仪(XRD)检测，能合成硅钙铀矿{Ca[(H3O)(UO2)(SiO4)]2}、铀酸钙(CaUO4)。在同样条件下，检测显示硅酸盐水泥与铀反应主要生成铀酸钙。     

液膜技术浓缩含铬废水的利用

用液膜技术处理含铬废水，经过处理的水不仅可以达到排放标准，而且，该法浓缩的含铬液回收利用．可以用它配制新的镀铬液和镀锌钝化液．经处理的镀铬废水电镀液中的化学药品CrO3回收利用，既避免了污染，又节省了资源．     

水稻秸秆-猪粪生物炭对黑麦草修复铀污染土壤的影响与机制

以水稻秸秆和猪粪为材料,采用限氧控温法在400℃下制备生物炭,并分析其理化性质。通过盆栽实验,考察了不同配比的生物炭对黑麦草富集铀的影响及铀胁迫下黑麦草的生理生化响应规律。实验结果表明,混合生物炭的碱性随水稻秸秆含量的增加而增强,而生物炭的灰分随水稻秸秆含量的增加而减少。混合生物炭对黑麦草富集铀和转运铀的效果有较显著的提高,根部的铀富集效果明显优于茎叶部。水稻秸秆与猪粪质量配比为1∶1的混合生物炭效果最好,在土壤铀质量浓度为5mg/kg时,黑麦草对铀的富集量达746.79 mg/kg,比未施加生物炭的黑麦草提高了47.61%。施加混合生物炭后,黑麦草体内的丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量明显减少,可溶性蛋白和光合色素含量增加,说明混合生物炭能有效缓解铀胁迫下黑麦草的逆境伤害程度和重金属迫害性,对植物生长及铀的富集有良好的促进作用。     

雀稗-博落回间作强化修复铀污染土壤的研究

采用铀富集植物博落回与雀稗进行间作,开展了强化修复铀污染土壤的试验,对各植物富集铀的性能以及根际土壤中可交换态铀的浓度、酶的活性及微生物群落结构的变化进行了研究。结果表明,与雀稗、博落回单作相比,雀稗-博落回间作下,它们的铀富集总量分别达到了0.25 mg/株、1.2 mg/株,铀的富集总量分别提高了38.89%、34.83%,转移系数分别提高了40.00%、43.48%;根际土壤中Acidobateria等耐受菌比例升高,提高了植物对铀的耐受性,根际土壤酶活性增强,间接提高了植物的生物量,根际土壤中Aspergillus等真菌分泌的有机酸与铀形成螯合物,增加了生物可利用态铀的比例。这些可能是雀稗-博落回间作能强化修复铀污染土壤的主要机理。     

改性甘蔗渣吸附含铀废水研究

研究了改性甘蔗渣对铀的吸附性能,试验确定了改性甘蔗渣吸附铀废水的最优条件:当铀浓度20 mg/L、pH=4.0、温度25℃、吸附剂用量为20 g/L,吸附时间为90 min,吸附效果最佳.用红外光谱研究了吸附剂改性前后及吸附铀后结构变化.     

电极布置对电化学矿化固定废水中低浓度铀的影响研究

将废水中的低浓度铀固定到人造矿物的晶格中限制其迁移转化是解决铀放射性污染的有效策略。采用电化学方法可实现废水中低浓度铀快速、无污染、低能耗地掺杂进磁铁矿晶格中,实现矿化稳定,但电化学矿化系统中的电极布置直接影响着磁铁矿的结晶速率和铀的晶格掺杂效率。本研究通过优化电极布置来提高磁铁矿的结晶速率和铀的去除效率,重点考查了电极布置方式、间距、废水流向及流速对磁铁矿结晶和铀去除效果的影响,并对铀掺杂磁铁矿的理化性质进行了分析。研究结果表明,电极布置方式通过影响电流密度改变磁铁矿的结晶速率,阴阳极交替排列电极布置方式最有利于磁铁矿的结晶,废水正向流可促进离子迁移,提高铀的去除速率,当初始铀质量浓度为10 mg/L时,铀的去除率可达96.1%。     

某淋积铀矿床中铀石的形成条件

铀石是一种迄今研究程度很低的重要工业铀矿物．本文报过在国内首次采用透射电镜发现某淋积型铀矿床中超显微状轴石是较完整四方双锥短柱状晶体，同时测定其主元素成分．根据该矿床的矿物学、包裹体地球化学研究资料，确定该矿床中铀石生成的主要条件为：常温、常压；ｐＨ＝６．１～６．７；Ｅｈ＝－０．３７～－０．４２Ｖ；。与沥青铀矿的生成条件作了对比．     

玉米饴糖废水综合利用研究

以玉米饴糖废水为原料，提取蛋白粉和植酸的联合工艺，充分利用饴糖厂的原有设备和排放废水，工艺简单，操作、管理方便，投资少，见效快，不仅回收了废水中残留的大部分蛋白粉和植酸，同时使废水净化，具有显著的经济效益、社会效益和环境效益．     

合果芋-内生菌共生体系修复低浓度铀废水的实验研究

针对低浓度铀废水的修复,实验以合果芋与内生细菌Pseudomonas sp. XNN8和放线菌XNG3构建共生体系,研究植物-微生物联合修复铀污染废水。研究结果表明:共生体系修复效果优于未定殖的合果芋,在0. 5 mg/L铀废水中达到最高铀富集率98. 34%。在0. 5 mg/L、1 mg/L、2 mg/L铀废水中,溶液中的浓度分别降至16. 615μg/L、17. 903μg/L、26. 067μg/L,均在排放标准0. 05 mg/L以下,因此该共生体系可用于低浓度铀废水修复。红外表征显示,内生菌可能增加了—OH含量或强化了—OH对铀的结合作用。     

氢型SiO_2-TiO_2复合水合氧化物胶体对铀的吸附和吸附过程的热力学函数

合成了６种ＳｉＯ２－ＴｉＯ２复合水合氧化物胶体,研究了它们对铀的吸附．结果表明,离子强度对该二元复合胶体吸附铀的影响与溶液中铀的浓度有关;吸附铀的最佳ｐＨ范围为４～７;复合氧化物胶体中Ｓｉ与Ｔｉ的最佳摩尔比为１３．用不完全交换热力学理论估算了该交换过程的热力学函数．     

植物共植对低浓度含铀废水修复的影响

为确定植物共植对低浓度含铀废水修复的影响,本研究建立了数种植物共植体系,并以之开展了低浓度含铀废水修复实验,研究了水体中铀含量随时间的变化以及铀质量浓度对植物共植体系修复效率的影响。结果显示,与相对应的单一植物修复体系相比,合果芋-豆瓣绿、白鹤芋-豆瓣绿共植修复体系对废水中铀的去除率提高了4.7%、6%和4.5%、5.7%,合果芋的转运系数、生物富集系数、生物富集量分别提高132.20%、63.89%、63.89%,豆瓣绿分别提高6%、37.27%、37.27%,白鹤芋分别提高127.69%、108.24%、108.24%,豆瓣绿分别提高3.39%、39.20%、39.20%。不同铀质量浓度废水修复实验结果表明,与单一植物修复体系相比,优势植物共植对低浓度含铀废水的修复均有促进作用。植物共植体系中植物间的互促作用可能通过提高植物的生物量和植物对铀的富集性能,从而促进了植物对铀的吸附。     

无机还原剂铀（Ⅲ）──光泽精化学发光反应的研究

利用流动注射技术研究了由Ｊｏｎｅｓ柱产生的铀（Ⅲ）与光泽精的化学发光反应．建立了痕量铀的流动注射化学发光分析法，方法的检出限为２×１０－１０ｇ／ｍＬ铀，线性范围为１×１０－９～１×１０－５ｇ／ｍＬ铀，相对标准偏差为１．０％（１×１０－７ｇ／ｍＬ铀，ｎ＝１１）．此法已用于合成海水中痕量铀的测定．同时对于反应机理也进行了研究．     

焦化废水预处理技术的应用与展望

焦化废水是煤制焦炭，煤气净化及焦化产品回收过程中产生的废水，其成分复杂多变，因此应尽可能在生化处理前降低其浓度或改变其分子结构，提高废水的可生化性。介绍了焦化废水预处理过程中所用的技术和方法，并对焦化废水预处理技术的应用前景进行了展望。     

多孔含磷氧基聚合物的溶剂热制备及在高酸度下对铀吸附性能的研究

研制在高酸度下能有效分离富集铀的吸附介质对我国核工业健康快速发展具有非常重要的意义。以乙烯基膦酸和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯为单体,经溶剂热聚合制备了一种新型的多孔含磷氧基聚合物吸附剂,采用多种表征技术对聚合物吸附剂结构及组成进行了分析,研究了溶液酸度、吸附时间、初始浓度、吸附温度对其吸附铀性能的影响。结果表明,吸附剂在高酸度下对铀的吸附行为符合准二级吸附动力学模型和Langmuir等温吸附模型,在4 mol/L硝酸介质中,吸附剂对铀的单分子层饱和吸附容量为255.8 mg/g。聚合物吸附剂对铀的吸附是自发的吸热过程,升高温度有利于吸附。循环使用5次后,吸附剂对铀的吸附容量未见明显降低。