اخبار شرکت چگونه فاضلاب هسته ای فوکوشیما تصفیه می شود؟

1، روش بارش شیمیایی

            رسوب شیمیایی روشی برای رسوب همزمان با مقدار کمی از رادیونوکلئیدها در فاضلاب است.هیدروکسید، کربنات، فسفات و سایر ترکیبات رادیونوکلئید در فاضلاب عمدتاً نامحلول هستند، بنابراین می توان آنها را در تصفیه حذف کرد.هدف از تصفیه شیمیایی، انتقال و تغلیظ رادیونوکلئیدها به حجم های کوچک لجن است، به طوری که پساب ته نشین شده دارای رادیواکتیویته کمی باشد تا استاندارد تخلیه را رعایت کند.

مزیت این روش کم هزینه بودن، اثر حذف خوب لگاریتم رادیونوکلئید است، می تواند آن اجزای غیر رادیواکتیو و غلظت آنها و جریان قابل توجه فاضلاب را تصفیه کند، استفاده از امکانات تصفیه و فناوری دارای تجربه کاملاً بالغ است.

در حال حاضر نمک آهن، نمک آلومینیوم، فسفات، سودا و سایر رسوب دهنده ها بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند.به منظور پیشبرد فرآیند تراکم، مواد منعقد کننده مانند خاک رس، سیلیس فعال، الکترولیت پلیمری و غیره را اضافه کنید. سزیم، روتنیم، ید و سایر رادیونوکلئیدهایی که به سختی حذف می شوند باید توسط رسوب دهنده های شیمیایی خاصی مانند سزیم حذف شوند. با فروسیانید آهن و فروسیانید مس رسوب داده شود.برخی از افراد از گزانوژنات نشاسته نامحلول برای تصفیه فاضلاب رادیواکتیو حاوی فلز استفاده می کنند، اثر تصفیه خوب است، کاربرد وسیع، میزان حذف رادیواکتیو بیش از 90٪، عملکرد عالی فلوکولانت تبادل یونی است، در تصفیه فاضلاب، زیرا سولفید باقی مانده وجود ندارد. بنابراین برای تصفیه فاضلاب مناسب تر است.

2 و روش تبادل یونی

بسیاری از رادیونوکلئیدها به دلیل حذف رادیونوکلئیدهای معلق و کلوئیدی در آب به ویژه پساب های رادیواکتیو پس از بارش شیمیایی در حالت یونی قرار دارند، بقیه هسته های تقریباً یونیزه شده هستند که اکثر آنها کاتیونی هستند.و رادیونوکلئیدها در آب وجود دارند، بنابراین آنها برای درمان تبادل یونی مناسب هستند و تبادل یونی می تواند در غیاب تداخل یونی غیر رادیواکتیو برای مدت طولانی به طور موثر عمل کند.اکثر رزین های تبادل کاتیونی دارای ظرفیت حذف بالا و ظرفیت تبادل بزرگ برای استرانسیم رادیواکتیو هستند.رزین فنلی یانگ می تواند به طور موثر سزیم رادیواکتیو را حذف کند، رزین یانگ متخلخل بزرگ نه تنها می تواند کاتیون های رادیواکتیو را حذف کند، بلکه زیرکونیوم، نیوبیم، کبالت و روتنیم را به شکل کمپلکس از طریق جذب حذف می کند.با این حال، این روش دارای یک ضعف کشنده است.هنگامی که محتوای رادیونوکلئید یا یون‌های غیر رادیواکتیو در مایع زباله زیاد باشد، بستر رزین به زودی نفوذ می‌کند و از بین می‌رود و رزینی که معمولاً فاضلاب رادیواکتیو را تصفیه می‌کند، احیا نمی‌شود، بنابراین به محض اینکه اثر بلافاصله جایگزین شود.

          روش تبادل یونی از رزین تبادل یونی استفاده می کند که برای مایع زباله با محتوای نمک کم مناسب است.هنگامی که محتوای نمک بیشتر باشد، هزینه استفاده از رزین تبادل یونی بالاتر از فرآیند انتخابی است.این عمدتاً رزین با گزینش کم است که ارتباط زیادی با رادیونوکلئیدها دارد.در تصفیه فاضلاب رادیواکتیو، روش الکترودیالیز می تواند کارایی استفاده از فرآیند تبادل یونی را افزایش دهد.

3. روش جذب

           روش جذب یک روش موثر برای حذف یون های فلزات سنگین در آب توسط مواد جامد متخلخل است.تکنیک کلیدی روش جذب، انتخاب جاذب است.جاذب های رایج مورد استفاده کربن فعال، زئولیت، کائولن، بنتونیت، خاک رس و غیره هستند.در میان آنها، زئولیت کم، ایمن و آسان به دست می آید.در مقایسه با سایر جاذب های معدنی، زئولیت ظرفیت جذب بیشتر و اثر خالص سازی بهتری دارد.ظرفیت تصفیه زئولیت تا 10 برابر سایر جاذب های معدنی است، بنابراین یک عامل تصفیه آب بسیار رقابتی است.اغلب به عنوان یک جاذب در فرآیند تصفیه آب استفاده می شود و نقش مبدل یونی و عامل فیلتر را دارد.

کربن فعال دارای ظرفیت جذب قوی، سرعت حذف بالا است، اما راندمان بازسازی کربن فعال کم است، درمان کیفیت آب برای برآورده کردن الزامات استفاده مجدد دشوار است، قیمت گران است، کاربرد محدود است.در سال های اخیر مواد جاذب مختلفی با ظرفیت جذب به تدریج توسعه یافته اند.مطالعات مربوطه نشان داده است که کیتوزان و مشتقات آن جاذب خوبی برای یون های فلزات سنگین هستند.پس از اتصال عرضی رزین کیتوزان، می توان از آن برای چندین بار استفاده مجدد کرد و ظرفیت جذب به طور قابل توجهی کاهش نمی یابد.سگراویت اصلاح شده برای تصفیه فاضلاب فلزات سنگین ظرفیت جذب خوبی برای Co و Ag دارد و محتوای فلز سنگین در فاضلاب تصفیه شده به طور قابل توجهی کمتر از استاندارد تخلیه جامع فاضلاب است.

4. تبخیر و غنی سازی

           روش تغلیظ تبخیری دارای ضریب غلظت و ضریب تصفیه بالا می باشد که بیشتر برای تصفیه پساب های رادیواکتیو متوسط ​​و بالا استفاده می شود.روش تبخیر با ارسال فاضلاب رادیواکتیو به یک واحد تبخیر و وارد کردن بخار حرارتی برای تبخیر آب به بخار آب، در حالی که رادیونوکلئید در آب باقی می‌ماند، کار می‌کند.آب تغلیظ شده در طول تبخیر تشکیل می شود فرآیند تخلیه یا استفاده مجدد می شود و مایع غلیظ بیشتر پخته می شود.روش غلظت تبخیری برای تصفیه فاضلاب حاوی نوکلیدهای فرار و فوم آسان مناسب نیست.مصرف حرارت بالا و هزینه عملیات بالا؛و تهدیدات احتمالی مانند خوردگی، پوسته پوسته شدن و انفجار باید در طراحی و بهره برداری در نظر گرفته شود.به منظور بهبود میزان استفاده از بخار و کاهش هزینه های عملیاتی، کشورها از هیچ تلاشی در توسعه اواپراتورهای جدید فروگذار نکرده اند، مانند اواپراتور فشرده سازی بخار، اواپراتور فیلم، اواپراتور خلاء و سایر اواپراتورهای جدید به نتایج قابل توجهی دست یافته اند.

5، تکنولوژی جداسازی غشا

           فناوری غشاء و فرآیندهای غشایی روشی کارآمدتر، مقرون به صرفه تر و قابل اعتمادتر برای تصفیه فاضلاب رادیواکتیو است.از آنجایی که فناوری جداسازی غشا دارای ویژگی های کیفیت آب خوب، عدم تغییر فاز، مصرف انرژی کم و غیره است، فناوری غشاء به طور فعال مورد مطالعه قرار گرفته است.

فناوری های غشایی مورد استفاده در خارج از کشور عمدتاً عبارتند از: میکروفیلتراسیون، اولترافیلتراسیون، نانوفیلتراسیون، فیلتراسیون غشایی پلیمری محلول در آب، فیلتراسیون غشایی پلیمری محلول در آب، اسمز معکوس (RO)، الکترودیالیز، تقطیر غشایی، تبادل یونی الکتروشیمیایی، غشای مایع، جداسازی غشایی فیلتراسیون جذب فریت و کاغذ تبادل آنیون. غشا و روش های دیگر

6، روش درمان بیولوژیکی

           درمان های بیولوژیکی شامل روش های گیاه پالایی و میکروبیولوژیکی می باشد.Phytopremediation یک فناوری جدید تصفیه در محل است که از ترکیب گیاهان سبز و میکروارگانیسم های بومی ریزوسفر آنها برای حذف آلاینده ها از محیط استفاده می کند.

با توجه به نتایج تحقیقات موجود، انواع قابل اجرا فناوری اصلاح بیولوژیکی عمدتاً شامل فناوری تالاب ساخته شده، فناوری فیلتراسیون ریزوسفر، فناوری استخراج گیاه، فناوری پخت گیاه و فناوری تبخیر گیاهی است.نتایج نشان می دهد که تقریباً تمام اورانیوم موجود در آب را می توان در ریشه گیاهان غنی کرد.

تصفیه میکروبی فاضلاب کم رادیواکتیو فرآیند جدیدی است که در دهه 1960 توسعه یافت.مطالعاتی در زمینه حذف اورانیوم از پساب های رادیواکتیو در داخل و خارج از کشور وجود دارد، اما اکثر آنها در حال حاضر در مرحله تحقیقات تجربی هستند.

با توسعه بیوتکنولوژی و مطالعه بیشتر مکانیسم تعامل بین میکروارگانیسم ها و فلزات، مردم به تدریج متوجه می شوند که استفاده از میکروارگانیسم ها برای کنترل آلودگی فاضلاب رادیواکتیو روشی بسیار امیدوارکننده است.استفاده از باکتری های میکروبی به عنوان عامل تصفیه بیولوژیکی برای جذب و بازیابی رادیونوکلئیدهایی مانند اورانیوم در محلول آبی با راندمان بالا، هزینه کم، مصرف انرژی کمتر و بدون آلاینده های ثانویه.بنابراین می توان به کاهش زباله های رادیواکتیو دست یافت و شرایط مساعدی را برای بازسازی یا دفع زمین شناسی هسته ها ایجاد کرد.

7، و روش مغناطیسی مولکولی

موسسه تحقیقاتی Mag-American Electric Power (EPRI) روش Mag-Mole-cue را برای کاهش تولید زباله های رادیواکتیو مانند استرانسیم، سزیم و کبالت ایجاد کرده است.این روش مبتنی بر پروتئینی به نام فریتین است که با استفاده از مولکول‌های مغناطیسی برای اتصال انتخابی آلاینده اصلاح شده، با آهنربا از محلول خارج می‌شود و سپس فلز متصل از طریق یک بستر فیلتر مغناطیسی بازیابی می‌شود.فریتین (Fer-ritin) یک پروتئین چند زیر واحدی چند منظوره است که در همه موجودات موجود است.این پروتئین دارای مقاومت اسیدی رقیق (pH <2.0)، مقاومت قلیایی رقیق (pH = 12.0) و مقاومت در برابر دمای بالا (عدم تغییر در دمای آب 70 تا 75 درجه سانتیگراد) است.با توسعه تحقیقات فریتین، پیشرفت زیادی در مطالعه عملکردهای جدید با استفاده از نانوفضای پوسته پروتئینی آن در شرایط آزمایشگاهی حاصل شده است.مطالعات آزمایشگاهی نشان داده اند که فریتین توانایی ذخیره یون های فلزات سنگین را در شرایط آزمایشگاهی دارد.علاوه بر این، مطالعات قبلی بر روی استفاده از سایر یون های فلزات سنگین به عنوان رقابت با کاوشگر یون آهن برای مطالعه مکانیسم ذخیره سازی فریتین و آزادسازی آهن متمرکز شده است و آخرین تحقیقات نشان می دهد که می توان از فریتین برای جذب یون های فلزی و ویژگی های آن استفاده کرد. از مقاومت، راکتور فریتین ساخته و برای نظارت مستمر میدانی میزان آلودگی آب توسط یون های فلزات سنگین استفاده می شود.تحت شرایط خاص در شرایط آزمایشگاهی، برخی از هسته های فلزی مانند FeS، CdS، Mn3O4، هسته آهن مغناطیسی Fe3O4 و هسته های اورانیوم از مواد رادیواکتیو با موفقیت در نانوفضای پوسته پروتئین فریتین جمع شده اند.

8، روش پخت بی اثر

           دانشگاه ایالتی پن و آزمایشگاه ملی رودخانه ساوانا روش جدیدی را برای پردازش برخی از مایعات پسماند رادیواکتیو با درجه پایین به اجسام جامد برای دفع ایمن ایجاد کرده‌اند.این فرآیند جدید از روش انجماد در دمای پایین (<90 درجه سانتیگراد) برای تثبیت مایع ضایعات رادیواکتیو با فعالیت کم قلیایی، یعنی مایع زباله در یک بدنه خنثی کننده استفاده می کند.دانشمندان درمان نهایی را "هیدروسرامیک" (سرامیک متخلخل با پخت ساده) نامیدند.آنها می گویند که بدنه نهایی بسیار محکم، پایدار و بادوام است و رادیونوکلئیدها را در ساختار زئولیت خود نگه می دارد، فرآیندی شبیه به تشکیل سنگ ها در طبیعت.

9، تکنولوژی دیوار واکنش لیچ آهن با قیمت صفر

           دیوار واکنش نفوذی (سد واکنشی نفوذپذیر، PRB) روش جدیدی است که به صورت برجا برای حذف اجزای آلوده آب های زیرزمینی آلوده در کشورهای توسعه یافته در اروپا و ایالات متحده استفاده می شود.PRB به طور کلی در سفره زیرزمینی، عمود بر جهت جریان آب زیرزمینی نصب می شود.هنگامی که جریان آب زیرزمینی آلوده تحت تأثیر گرادیان هیدرولیکی خود از دیوار واکنش عبور می کند، آلاینده ها با مواد واکنش موجود در دیوار واکنش فیزیکی و شیمیایی داشته و حذف می شوند تا به هدف اصلاح آلودگی دست یابند.

این یک تکنیک تعمیر غیرفعال است که به ندرت نیاز به نگهداری دستی دارد و هزینه بسیار کمی دارد.به عنوان یکی از شاخه‌های مهم فناوری PRB، فناوری Fe0-PRB در بسیاری از کشورها و بسیاری از جنبه‌های تصفیه آلودگی آب‌های زیرزمینی مورد مطالعه و توسعه قرار گرفته است و در تحقیقات مکانیسم واکنش، ساختار و نصب به نتایج رضایت‌بخشی دست یافته است. PRB، و تحقیق در مورد مواد فعال جدید.محققان چینی شروع به مطالعه فن‌آوری دیوار شسته‌شوی فعال کرده‌اند که توسط آهن با قیمت صفر برای بازیابی (تصفیه) پساب‌های رادیواکتیو حاصل از باطله اورانیوم ارائه می‌شود و این تحقیقات به نتایجی دست یافته است.