中國粉體網(wǎng)訊 8月24日下午，日本啟動福島第一核電站核污水排海，據(jù)悉，日本核污染水排海至少要持續(xù)30年，將會影響整個太平洋乃至全球海域。由于時間跨度大，影響范圍廣，日本政府并沒有采取負(fù)責(zé)任方式去處置核污染水，而是將這種環(huán)境風(fēng)險轉(zhuǎn)嫁給了全世界，日本政府這一決定一經(jīng)公布，引起多方反對。
圖片來源：中央廣播電視總臺央視新聞
2011年日本東北部太平洋海域發(fā)生地震，引發(fā)海嘯。大量的水沖擊到日本福島核電站，后來引發(fā)爆炸，當(dāng)時日本東京電力公司為了冷卻燒毀的核反應(yīng)堆，用大量的海水將核反應(yīng)堆降溫，實(shí)際上在那時就有超過1萬噸的受污染海水排放。之后，日本將受污染的海水通過儲水罐方式儲存起來。從2011年到2023年，12年時間，日本建筑了超1100個儲水罐。每個儲水罐平均能夠儲存1000~1300噸水。到目前為止，儲水罐容量基本上已經(jīng)達(dá)到飽和，為此他們選擇將核污水排到太平洋去。
核污水≠核廢水，核廢水處理方法較多
需要注意的是，日本這次排到海里的是核污水，核污水不等于核廢水，核污水危害更大。日方卻有意偷換概念，將它們混為一談，這是模糊事實(shí)，降低危害程度的做法。核污染水里面，很多都是直接接觸過反應(yīng)堆堆芯的，含有劇毒，據(jù)測算，這些核污染水里含有高達(dá)64種核放射性元素，并且七成以上都是超標(biāo)的，以現(xiàn)有的技術(shù)手段想要處理起來，難度非常非常的大，所以日本選擇了成本最低的一個方案。這樣將污染源轉(zhuǎn)嫁到全世界各地，是極端不負(fù)責(zé)任的。
圖片來源：中央廣播電視總臺央視新聞
核廢水一般是指核電站排出的廢水，核廢水中的核素對人體健康和環(huán)境安全同樣存在巨大威脅，因固有的放射性衰變特性，任何處理方法都不能消除放射性。只能靠自然衰變來降低以至消除。目前，國內(nèi)外廣泛使用化學(xué)沉淀、吸附、離子交換、生物處理和膜分離技術(shù)處理放射性廢水。
其中，膜分離作為一種高效分離技術(shù)，自20世紀(jì)90年代起被越來越多地應(yīng)用于放射性廢水的處理中。相較于傳統(tǒng)的化學(xué)沉淀、蒸發(fā)濃縮和離子交換技術(shù)，膜技術(shù)具有安全高效、易規(guī)模化、易與其他分離過程進(jìn)行組合，且在操作過程中不產(chǎn)生新的放射性廢物、分離效果好等優(yōu)點(diǎn)，在處理放射性核廢水方面具有廣闊的前景。分離原理是以壓力差、電位差、溫度差等為推動力，使混合物中的一種或多種組分透過膜，達(dá)到對混合物的分離并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物的提取、純化、濃縮、分級或富集。按照膜孔徑大小可分為微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)、反滲透(RO)等。
圖片來源：三達(dá)膜
微濾(MF)
微濾膜是一種孔徑分布均勻，孔隙度高的分離膜，以靜壓差為推動力，分離機(jī)理為篩分作用，膜孔徑范圍為100～1000nm。微濾膜與其他膜相比孔徑較大，基本無法單獨(dú)使用截留放射性水中離子態(tài)的核素。因此，微濾常與其他處理技術(shù)(如沉淀法或吸附法)聯(lián)合使用處理放射性廢水。例如，研究人員將微濾與吸附、絮凝和沉淀相結(jié)合處理含Cs、Sr廢水。
超濾(UF)
超濾膜是一種以壓力為推動力，能將一定大小的膠體或懸浮顆粒從溶液中分離的半透膜，膜孔徑范圍為10～100nm。目前，超濾膜已被用于放射性廢水的處理，在應(yīng)用過程中，超濾膜既可單獨(dú)使用，也可與其他技術(shù)聯(lián)用。
微濾、超濾技術(shù)在放射性廢水處理中應(yīng)用廣泛，但膜孔徑較大，單獨(dú)使用一般不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，需要與其他工藝結(jié)合才能更好地截留放射性核素。但膜污染問題限制了組合工藝的進(jìn)一步拓展使用，還需開發(fā)新技術(shù)解決膜污染問題。
納濾(NF)
納濾膜是一種介于超濾和反滲透之間的壓力驅(qū)動膜，早期稱為“低壓反滲透”或“疏松反滲透”，納濾膜大多是復(fù)合膜，表面分離層由聚電解質(zhì)構(gòu)成。納濾膜孔徑為1～10nm，對相對分子質(zhì)量在200～1000Da之間的有機(jī)物具有較好的截留效果，膜通量大，操作壓力低，抗污染能力強(qiáng)。納濾膜具有膜分離技術(shù)共同的高效節(jié)能的特點(diǎn)，因此自20世紀(jì)80年代中期走向工業(yè)應(yīng)用以來，在放射性廢水處理方面的研究取得了突破性進(jìn)展。
反滲透(RO)
反滲透膜的膜孔徑＜1nm，對大多數(shù)離子具有很高的截留率，去污系數(shù)很高，能夠截留包括單價離子在內(nèi)的所有離子，因此在實(shí)驗(yàn)室和中試規(guī)模的放射性廢水處理中RO已經(jīng)受到越來越多的關(guān)注。
由于反滲透膜孔徑小，通常將超濾和微濾作為反滲透的預(yù)處理過程，提高反滲透的進(jìn)水水質(zhì)，使得反滲透系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定運(yùn)行。
小結(jié)
膜技術(shù)在核廢水處理方面，與傳統(tǒng)工藝相比優(yōu)勢明顯，出水水質(zhì)穩(wěn)定,能耗相對較小,濃縮倍數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)。不同的膜技術(shù)又有各自的優(yōu)點(diǎn)而適用于不同工況下的廢液處理。越來越多的組合工藝基于膜技術(shù)發(fā)展而來。隨著抗輻射膜制備的進(jìn)一步成熟膜技術(shù)在核廢水處理中的應(yīng)用會越來越廣泛。
參考來源：
[1]赫東煜等.放射性廢水典型核素去除研究進(jìn)展
[2]央廣網(wǎng)
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/山川）
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