13 m. rugpjūčio 00 d. 24 val. vietos laiku Japonijos Fukušimos Daiichi atominė elektrinė pradėjo branduoliniu būdu užteršto vandens išleidimą į jūrą. Tai sukėlė didelį susirūpinimą pasaulyje. Kinijos ambasadorius Japonijoje Wu Jianghao įteikė iškilmingą protestą Japonijos vyriausybei dėl Fukušimos branduolinio užteršto vandens išleidimo į jūrą; Kinijos bendroji muitinės administracija: visiškas Japonijos vandens produktų importo sustabdymas; Pietų Korėjos ministras pirmininkas: Pietų Korėja nepakeis Japonijos Fukušimos vandens produktų importo draudimo.
Branduolinės nuotekos, kaip rodo pavadinimas, yra nuotekos, kuriose yra radioaktyvumo. Tokios kaip labai radioaktyvios nuotekos, susidarančios per branduolinio nuotėkio avarijas, arba aušinimo vanduo, tiesiogiai susiliečiantis su branduoliniu kuru. Ekspertai teigia, kad branduolinės nuotekos nėra lygios branduolinėms nuotekoms. Branduolinės nuotekos yra dar kenksmingesnės, nes jose yra 64 rūšių branduolinių radioaktyvių medžiagų, įskaitant tritį.
Branduolinėse nuotekose yra daug radioaktyvių elementų, tokių kaip uranas, plutonis, cezis, stroncis, jodas ir kobaltas. Kai kurių iš jų pusinės eliminacijos laikas yra ilgas, pavyzdžiui, urano-238 pusinės eliminacijos laikas yra 4.5 milijardo metų, o plutonio-239 pusinės eliminacijos laikas yra 24,000 XNUMX metų. Šie radioaktyvieji elementai kelia rimtą pavojų žmogaus organizmui ir aplinkai, pavyzdžiui, sukelia kancerogeniškumą, teratogeniškumą ir mutageniškumą. Priklausomai nuo skirtingų šaltinių ir aplinkybių, įvairių radioaktyviųjų elementų koncentracijos ir proporcijos branduolinėse nuotekose skiriasi, tačiau dažniausiai gerokai viršija tarptautinius standartus ir saugos ribas.
Jei branduolinės nuotekos bus išleidžiamos į aplinką tinkamai neapdorotos, tai turės rimtą poveikį ekosistemai ir žmonių sveikatai. Radioaktyviosios medžiagos gali būti perduodamos per vandenį, dirvožemį, orą, maisto grandines ir kt., todėl organizmuose padidėja radiacijos dozės, sukeliamos įvairios ligos ir genų mutacijos. Todėl branduolinių nuotekų valymas ir šalinimas turi atitikti griežtus saugos standartus ir normas, kad būtų išvengta galimo nuotėkio ir avarijų.
Įvairiose šalyse dažniausiai naudojamos branduolinių nuotekų valymo technologijos yra šios :
- Cheminis nusodinimo metodas
Cheminis nusodinimo metodas yra nusodinimo agento ir radionuklidų pėdsakų nusodinimo nuotekose metodas. Hidroksidai, karbonatai, fosfatai ir kiti radionuklidų junginiai nuotekose dažniausiai yra netirpūs, todėl juos galima pašalinti valymo metu. Cheminio valymo tikslas – perkelti ir sukoncentruoti nuotekose esančius radionuklidus į nedidelį dumblo tūrį, kad nusodintose nuotekose liktų mažai radioaktyvumo ir jos atitiktų išleidimo normas.
Šio metodo privalumai yra maža kaina, geras logaritminių radionuklidų šalinimo efektas, galimybė apdoroti neradioaktyvius komponentus ir jų koncentracijas bei suskystintas nuotekas su dideliu skysčiu. Naudojamos gydymo priemonės ir technologijos turi gana brandžią patirtį.
Šiuo metu dažniausiai naudojami nusodintuvai, tokie kaip geležies druskos, aliuminio druskos, fosfatai ir soda. Siekiant paskatinti krešėjimo procesą, pridedama krešėjimo pagalbinių medžiagų, tokių kaip molis, aktyvintas silicio dioksidas ir polimeriniai elektrolitai. Ceziui, ruteniui, jodui ir kitiems koncentruotiems radioaktyviems nuklidams, kuriuos sunku pašalinti, reikia naudoti specialius cheminius nusodintuvus. Pavyzdžiui, cezis gali būti pašalintas kartu nusodinant geležies ferocianidą ir vario ferocianidą. Kai kurie žmonės netirpaus krakmolo ksantatą naudoja metalo turinčioms radioaktyviosioms nuotekoms valyti. Gydymo efektas yra geras, pritaikymas platus, o radioaktyvaus pašalinimo greitis yra > 90%. Tai puikių savybių jonų mainų flokuliantas. Kadangi valant nuotekas nelieka sulfido, jis labiau tinka nuotekų valymui.
- Jonų mainų metodas
Daugelis radionuklidų yra jonizuojami vandenyje, ypač radioaktyviosiose nuotekose po cheminio nusodinimo valymo. Pašalinus suspenduotus ir koloidinius radionuklidus, lieka beveik joninės rūšys, kurių dauguma yra katijonai. Be to, vandenyje radionuklidų yra nedideliais kiekiais, todėl jie labai tinka jonų mainų apdorojimui, o nesant neradioaktyvių jonų trukdžių, jonų mainai gali efektyviai veikti ilgą laiką. Dauguma katijonų mainų dervų turi didelę šalinimo ir radioaktyviojo stroncio mainų talpą. Fenolinė katijoninė derva gali efektyviai pašalinti radioaktyvųjį cezį, o mikroporinė katijonų derva gali ne tik pašalinti radioaktyvius katijonus, bet ir adsorbcijos būdu pašalinti cirkonį, niobį, kobaltą koloidų pavidalu ir rutenį kompleksų pavidalu. Tačiau šis įstatymas turi lemtingą silpnybę. Kai radioaktyviųjų nuklidų arba neradioaktyviųjų jonų kiekis atliekų skystyje yra didelis, dervos sluoksnis greitai prasiskverbia ir taps netinkamas. Paprastai radioaktyviosioms nuotekoms valyti naudojama derva nėra regeneruojama, todėl jai sugedus reikia nedelsiant ją pakeisti.
Taikant jonų mainų metodą naudojama jonų mainų derva, kuri tinka mažo druskos kiekio atliekų skysčiams. Kai druskos kiekis yra didelis, apdorojimo jonų mainų derva kaina yra didesnė nei selektyvaus proceso. Taip yra daugiausia dėl mažo dervos selektyvumo, kuri turi didelę koreliaciją su radionuklidais. Valant radioaktyviąsias nuotekas, elektrodializė gali padidinti jonų mainų proceso panaudojimo efektyvumą.
- Adsorbcijos metodas
Adsorbcija yra veiksmingas sunkiųjų metalų jonų pašalinimo iš vandens metodas, naudojant akytas kietas medžiagas sunkiųjų metalų jonams adsorbuoti ir pašalinti. Pagrindinė adsorbcijos metodo technologija yra adsorbento pasirinkimas. Dažniausiai naudojami adsorbentai yra aktyvuota anglis, ceolitas, kaolinas, bentonitas, molis ir kt. Tarp jų ceolitas yra pigus, saugus ir lengvai gaunamas. Palyginti su kitais neorganiniais adsorbentais, ceolitas turi didesnį adsorbcijos pajėgumą ir geresnį valymo efektą. Ceolito gryninimo gebėjimas yra 10 kartų didesnis nei kitų neorganinių adsorbentų, todėl jis yra labai konkurencinga vandens valymo priemonė. Jis dažnai naudojamas kaip adsorbentas vandens valymo procesuose, taip pat veikia kaip jonų keitiklis ir filtravimo priemonė.
Aktyvuota anglis pasižymi dideliu adsorbcijos gebėjimu ir dideliu pašalinimo greičiu, tačiau aktyvintos anglies regeneracijos efektyvumas yra mažas, o išvalyto vandens vandens kokybė sunkiai atitinka pakartotinio naudojimo reikalavimus. Kaina brangi, o pritaikymas ribotas. Pastaraisiais metais palaipsniui buvo kuriamos įvairios adsorbuojančios medžiagos, turinčios adsorbcijos gebą. Atitinkami tyrimai parodė, kad chitozanas ir jo dariniai yra geri sunkiųjų metalų jonų adsorbentai. Po kryžminio susiejimo chitozano dervą galima pakartotinai naudoti daug kartų, žymiai nesumažinant adsorbcijos pajėgumo. Modifikuoto sepiolito naudojimas sunkiųjų metalų nuotekoms valyti turi gerą Co ir Ag adsorbcijos gebą, o sunkiųjų metalų kiekis išvalytose nuotekose yra žymiai mažesnis nei visapusiškas nuotekų išleidimo standartas.
- Garinimas ir koncentracija
Garavimo koncentracijos metodas turi aukštą koncentracijos ir gryninimo koeficientą, dažniausiai naudojamas vidutinio ir didelio radioaktyviųjų nuotekų valymui. Garinimo metodo veikimo principas yra toks: radioaktyviosios nuotekos nukreipiamos į garinimo įrenginį ir tuo pačiu metu įvedami kaitinantys garai, kad vanduo išgaruotų į vandens garus, o radionuklidai lieka vandenyje. Garinimo proceso metu susidaręs kondensuotas vanduo išleidžiamas arba panaudojamas pakartotinai, o koncentruotas skystis toliau kietinamas. Garavimo koncentracijos metodas netinka nuotekoms, kuriose yra lakiųjų nuklidų ir kurios lengvai putoja, valyti; sunaudoja daug šilumos energijos ir turi dideles eksploatacijos išlaidas; tuo pat metu projektuojant ir eksploatuojant reikia atsižvelgti į galimas grėsmes, tokias kaip korozija, pleiskanojimas ir sprogimas. Siekdamos pagerinti garo panaudojimą ir sumažinti veiklos sąnaudas, šalys negailėjo pastangų kurdamos naujus garintuvus, tokius kaip garų kompresiniai garintuvai, plonasluoksniai garintuvai, vakuuminiai garintuvai ir kiti nauji garintuvai pasiekė puikių rezultatų.
- Membranų atskyrimo technologija
Membraninė technologija yra gana efektyvus, ekonomiškas ir patikimas radioaktyviųjų nuotekų valymo būdas. Kadangi membranos atskyrimo technologija pasižymi gera nuotekų kokybe, nekeičia medžiagų fazės ir sunaudoja mažai energijos, membranos technologija buvo aktyviai tiriama.
Užsienyje naudojamos membranų technologijos: mikrofiltracija, ultrafiltracija, nanofiltracija , vandenyje tirpių polimerų membraninis filtravimas, atvirkštinio osmoso (RO) filtravimas, elektrodializė, membraninė distiliacija, elektrocheminiai jonų mainai, skysčių membraninis filtravimas, feritinis adsorbcinis filtravimas membraniniu atskyrimu ir anijonų mainų popierinė membrana bei kiti metodai.
Melamino putos, savotiškas nanoskalės stabilus trimatis neto organinio filtravimo substratas, jo porų dydis iki 1nm, porų talpa iki 0.297cc/g, porų atsivėrimo greitis iki 98%. Jis gali pasiekti efektyvią branduolinių nuotekų adsorbciją ir filtravimą, net ir daugumą adsorbentų rūšių.
- Biologinis gydymas
Biologiniai gydymo metodai apima fitoremediaciją ir mikrobinius metodus. Fitoremediacija reiškia naują in situ apdorojimo technologiją, kuri naudoja žalius augalus ir jų rizosferos vietinius mikroorganizmus, kad kartu pašalintų teršalus iš aplinkos.
Iš esamų tyrimų rezultatų taikytinos bioremediacijos technologijų rūšys daugiausia apima statomų pelkių technologiją, rizosferos filtravimo technologiją, augalų ekstrahavimo technologiją, augalų kietėjimo technologiją ir augalų garinimo technologiją. Bandymų rezultatai rodo, kad beveik visas vandens telkinyje esantis uranas gali būti prisodrintas augalų šaknyse.
Mažai radioaktyviųjų nuotekų mikrobiologinis valymas – nauja technologija, pradėta tyrinėti praėjusio amžiaus septintajame dešimtmetyje. Buvo atlikta keletas urano pašalinimo iš radioaktyviųjų nuotekų šiuo metodu tyrimų šalyje ir užsienyje, tačiau dauguma jų šiuo metu yra eksperimentinio tyrimo stadijoje.
Tobulėjant biotechnologijoms ir nuodugniai tyrinėjant mikroorganizmų ir metalų sąveikos mechanizmą, žmonės pamažu suprato, kad mikroorganizmų panaudojimas radioaktyviųjų nuotekų taršai valyti yra labai perspektyvus metodas. Mikrobų ląstelės naudojamos kaip biologinio apdorojimo priemonės, skirtos radionuklidams, tokiems kaip uranas vandeniniame tirpale, absorbuoti, sodrinti ir regeneruoti, o tai pasižymi dideliu efektyvumu, mažomis sąnaudomis ir mažomis energijos sąnaudomis. Be to, nėra antrinio teršalo, galinčio pasiekti radioaktyviųjų atliekų kiekio mažinimo tikslą ir sudaryti palankias sąlygas nuklidų regeneracijai ar geologiniam laidojimui.
- Magnetomolekulės metodas
Jungtinių Valstijų elektros energijos tyrimų institutas (EPRI) sukūrė Mag-Mole-clue metodą, skirtą sumažinti susidarančių radioaktyviųjų atliekų, tokių kaip stroncis, cezis ir kobaltas, skaičių. Metodas pagrįstas baltymu, vadinamu feritinu, kuris yra modifikuotas, kad būtų naudojamos magnetinės molekulės, kurios selektyviai surištų teršalus, kurie vėliau pašalinami iš tirpalo magnetais, o surišti metalai išgaunami plaunant magnetinio filtro sluoksnį. Feritinas yra labai konservuotas daugiafunkcis daugiafunkcis baltymas, dažniausiai randamas gyvuose organizmuose, pasižymintis ypatingomis atsparumo atskiestoms rūgštims (pH < 2.0), atskiestoms bazėms (pH = 12.0) ir aukštesnei temperatūrai (nekintama iki 70–75 °C vandens temperatūrai) charakteristikomis. Gilėjant feritino tyrimams, padaryta didelė pažanga tiriant naujas funkcijas in vitro naudojant jo baltymo apvalkalo nano erdvę. Tyrimai in vitro parodė, kad feritinas turi savybę kaupti sunkiųjų metalų jonus in vitro. Be to, ankstesniuose tyrimuose pagrindinis dėmesys buvo skiriamas geležies saugojimo ir išsiskyrimo iš feritino mechanizmui, naudojant kitus sunkiųjų metalų jonus kaip zondus, kurie konkuruoja su geležies jonais. Priešingai, naujausi tyrimai parodė, kad ši feritino savybė užfiksuoti metalų jonus ir būti atspari apsisukimui gali būti panaudota statant feritino reaktorių ir naudojant jį lauke nuolat stebėti tekančio vandens užterštumo sunkiųjų metalų jonais laipsnį. Tam tikromis sąlygomis in vitro kai kurie metaliniai branduoliai, tokie kaip FeS branduoliai, CdS branduoliai, Mn3O4 branduoliai, Fe3O4 magnetiniai geležies branduoliai ir radioaktyvių medžiagų urano branduoliai, buvo sėkmingai surinkti į feritino baltymų apvalkalų nano erdvę.
- Inertinis kietėjimo būdas
Pensilvanijos valstijos universitetas ir Savannah River nacionalinė laboratorija sukūrė naują metodą, skirtą tam tikrų mažo radioaktyviųjų atliekų skysčių perdirbimui į sukietėjusią formą, kad būtų galima saugiai šalinti. Šiame naujame procese naudojamas žemos temperatūros (< 90°C) koaguliacijos metodas, skirtas stabilizuoti labai šarminį, mažo aktyvumo radioaktyviųjų atliekų skystį, tai yra, atliekų skystį paversti inertišku sukietėjusiu kūnu. Mokslininkai galutinai sukietėjusį kūną pavadino „hidrokeramika“ (biskiu kaitinama porėta keramika). Jie sako, kad galutinis sukietėjęs kūnas yra labai kietas, stabilus ir ilgaamžis, galintis fiksuoti radionuklidus savo ceolito struktūroje. Šis paruošimo procesas panašus į uolienų formavimosi procesą gamtoje.
- Nulinės vertės geležies perkoliacijos reakcijos sienelės technologija
Pralaidi reaktyvioji barjera (PRB) yra išsivysčiusiose šalyse, tokiose kaip Europa ir JAV, paplitęs metodas, skirtas teršalų komponentų in situ pašalinimui iš užteršto gruntinio vandens. PRB paprastai įrengiami požeminiuose vandeninguose sluoksniuose, statmenai požeminio vandens tekėjimo krypčiai. Kai užterštas gruntinis vanduo teka per reakcijos sienelę veikiant savo hidrauliniam gradientui, teršalai bus pašalinti fizinėmis ir cheminėmis reakcijomis su sienoje esančiomis reakcijos medžiagomis, kad būtų pasiektas taršos atkūrimo tikslas.
Tai pasyvus restauravimo būdas, reikalaujantis mažai priežiūros ir nebrangus. Kaip svarbi PRB technologijos šaka, Fe0-PRB technologija buvo ištirta ir plėtojama daugelyje šalių ir daugeliu požeminio vandens taršos valymo aspektų. Džiuginančių rezultatų pasiekta tiriant reakcijos mechanizmą, PRB struktūrą ir įrengimą, tiriant naujas aktyvias medžiagas. Kinijos mokslininkai pradėjo tirti aktyviosios perkoliacijos sienelių technologiją, kurią reprezentuoja nulinės vertės geležis, skirtą urano atliekų radioaktyviųjų nuotekų valymui (valymui), o dabartiniais tyrimais pasiekta tam tikrų rezultatų.
Norėdami gauti daugiau informacijos apie SINOYQX melamino putų nanofiltracijos produktus, susisiekite su mumis el. paštu [email protected] arba telefonu: +86-28-8411-1861.
Kai kurios nuotraukos ir tekstai yra atgaminti iš interneto, o autorių teisės priklauso originaliam autoriui. Jei yra kokių nors pažeidimų, susisiekite su mumis, kad pašalintume.