Во 13:00 часот по локално време на 24 август 2023 година, јапонската нуклеарна централа Фукушима Даичи иницираше испуштање на нуклеарно загадена вода во морето. Тоа предизвика голема загриженост во светот. Амбасадорот на Кина во Јапонија, Ву Џиангхао, поднесе свечен протест до јапонската влада поради испуштањето на загадената вода со нуклеарно оружје Фукушима во морето; Генерална царинска управа на Кина: Целосно суспендирање на увозот на јапонски водни производи; Јужнокорејски премиер: Јужна Кореја ќе ја задржи забраната за увоз на водни производи од јапонска Фукушима непроменета.
Нуклеарната канализација, како што имплицира името, е канализација која содржи радиоактивност. Како што се високо радиоактивни отпадни води произведени во несреќи со нуклеарно истекување или вода за ладење во директен контакт со нуклеарно гориво. Експертите велат дека нуклеарната отпадна вода не е еднаква на нуклеарната отпадна вода. Нуклеарната канализација е уште поштетна, бидејќи содржи 64 видови нуклеарни радиоактивни материи, вклучително и тритиум.
Нуклеарната канализација содржи многу радиоактивни елементи, како што се ураниум, плутониум, цезиум, стронциум, јод и кобалт. Некои од нив имаат долг полуживот, како што е полуживотот на ураниум-238, кој е 4.5 милијарди години, и полуживотот на плутониум-239, кој е 24,000 години. Овие радиоактивни елементи претставуваат сериозни опасности за човечкото тело и животната средина, како што се канцерогеност, тератогеност и мутагеност. Во зависност од различните извори и околности, концентрациите и пропорциите на различни радиоактивни елементи во нуклеарниот ефлуент варираат, но обично далеку ги надминуваат меѓународните стандарди и безбедносни граници.
Доколку нуклеарната канализација се испушта во животната средина без соодветен третман, тоа ќе има сериозно влијание врз екосистемот и здравјето на луѓето. Радиоактивните материи можат да се пренесат преку вода, почва, воздух, синџири на исхрана итн., што резултира со зголемени дози на зрачење кај организмите, предизвикувајќи разни болести и генски мутации. Затоа, третманот и отстранувањето на нуклеарната канализација мора да ги следи строгите безбедносни стандарди и норми за да се избегне какво било можно истекување и несреќи.
Технологиите за третман на нуклеарни отпадни води кои најчесто се користат во различни земји се следниве:
- Метод на хемиски врнежи
Методот на хемиско таложење е метод на коталогирање на средството за таложење и на трагите на радионуклиди во отпадната вода. Хидроксидите, карбонатите, фосфатите и другите соединенија на радионуклиди во отпадните води се главно нерастворливи и затоа можат да се отстранат за време на третманот. Целта на хемискиот третман е да се пренесат и концентрираат радионуклидите во отпадните води до мал волумен на тиња, така што на депонираната отпадна вода останува мала радиоактивност и може да ги исполни стандардите за испуштање.
Предностите на овој метод се ниската цена, добриот ефект на отстранување на логаритамските радионуклиди и способноста да се третираат нерадиоактивни компоненти и нивните концентрации и флуидизираната отпадна вода со значителна флуидизација. Употребените капацитети за третман и технологии имаат доста зрело искуство.
Во моментов најчесто се користат преципитантите како железни соли, алуминиумски соли, фосфати и сода. Со цел да се промовира процесот на коагулација, се додаваат средства за коагулација како што се глина, активирана силициум диоксид и полимерни електролити. За цезиум, рутениум, јод и други концентрирани радиоактивни нуклиди кои тешко се отстрануваат, треба да се користат специјални хемиски преципитанти. На пример, цезиумот може да се отстрани со истовремена преципитација на железен фероцианид и бакар фероцианид. Некои луѓе користат нерастворлив скроб ксантат за третман на радиоактивна отпадна вода што содржи метал. Ефектот на третманот е добар, применливоста е широка, а стапката на отстранување на радиоактивното е >90%. Тоа е флокулант за размена на јони со одлични перформанси. Бидејќи нема остаток на сулфид при третман на отпадни води, тој е посоодветен за третман на отпадни води.
- Метод на јонска размена
Многу радионуклиди се јонизираат во вода, особено радиоактивни отпадни води по третман со хемиски врнежи. Поради отстранувањето на суспендираните и колоидните радионуклиди, останува речиси јонски видови, од кои повеќето се катјони. Покрај тоа, радионуклидите постојат во мали количини во водата, така што тие се многу погодни за третман со јонска размена, а во отсуство на пречки од нерадиоактивни јони, јонската размена може ефикасно да работи долго време. Повеќето смоли за размена на катјони имаат висок капацитет за отстранување и голем капацитет за размена на радиоактивен стронциум. Фенолната катјонска смола може ефикасно да го отстрани радиоактивниот цезиум, а микропорозната катјонска смола не само што може да ги отстрани радиоактивните катјони, туку и да ги отстрани циркониум, ниобиум, кобалт во форма на колоиди и рутениум во форма на комплекси преку адсорпција. Сепак, овој закон има фатална слабост. Кога содржината на радиоактивни нуклиди или нерадиоактивни јони во отпадната течност е висока, коритото на смолата брзо ќе навлезе и ќе стане неважечко. Вообичаено, смолата што се користи за третман на радиоактивната отпадна вода не се регенерира, па штом ќе пропадне, треба веднаш да се замени.
Методот на јонска размена користи смола за размена на јони, која е погодна за отпадна течност со мала содржина на сол. Кога содржината на сол е висока, цената на третманот со смола за размена на јони е повисока од онаа на селективниот процес. Ова главно се должи на ниската селективност на смолата која има голема корелација со радионуклидите. При прочистување на радиоактивната отпадна вода, употребата на електродијализа може да ја зголеми ефикасноста на искористувањето на процесот на јонска размена.
- Метод на адсорпција
Адсорпцијата е ефикасен метод за отстранување на јоните на тешки метали од водата со користење на порозни цврсти материи за адсорпција и отстранување на јони на тешки метали. Клучната технологија на методот на адсорпција е изборот на адсорбент. Најчесто користени адсорбенти се активиран јаглерод, зеолит, каолин, бентонит, глина итн. Меѓу нив, зеолитот е евтин, безбеден и лесно се добива. Во споредба со другите неоргански адсорбенти, зеолитот има поголем капацитет на адсорпција и подобар ефект на прочистување. Способноста за прочистување на зеолитот е 10 пати поголема од онаа на другите неоргански адсорбенти, па затоа е многу конкурентен агенс за третман на вода. Често се користи како адсорбент во процесите на третман на вода, а исто така функционира и како јонски разменувач и филтер.
Активираниот јаглерод има силен капацитет на адсорпција и висока стапка на отстранување, но ефикасноста на регенерација на активниот јаглерод е ниска, а квалитетот на водата на третираната вода е тешко да ги исполни барањата за повторна употреба. Цената е скапа, а апликацијата е ограничена. Во последниве години, постепено се развиваа различни адсорбентни материјали со капацитет за адсорпција. Релевантните студии покажаа дека хитозанот и неговите деривати се добри адсорбенти за јони на тешки метали. По вкрстено поврзување, хитозанската смола може повторно да се употреби многу пати без значително да се намали капацитетот на адсорпција. Употребата на модифициран сепиолит за третман на отпадни води од тешки метали има добар капацитет за адсорпција за Co и Ag, а содржината на тешки метали во пречистената отпадна вода е значително помала од сеопфатниот стандард за испуштање отпадна вода.
- Испарување и концентрација
Методот на испарувачка концентрација има висок фактор на концентрација и фактор на прочистување, а најмногу се користи за третман на средно и високо ниво на радиоактивни отпадни води. Принципот на работа на методот на испарување е: радиоактивната отпадна вода се испраќа до уредот за испарување, а во исто време се внесува грејната пареа за испарување на водата во водена пареа, додека радионуклидите остануваат во водата. Кондензираната вода формирана за време на процесот на испарување се испушта или повторно се користи, а концентрираната течност дополнително се зацврстува. Методот на концентрација на испарување не е погоден за третман на отпадна вода што содржи испарливи нуклиди и лесно се пени; троши многу топлинска енергија и има високи оперативни трошоци; во исто време, потенцијалните закани како што се корозија, скалирање и експлозија мора да се земат предвид при дизајнирање и работа. Со цел да се подобри искористувањето на пареата и да се намалат оперативните трошоци, земјите не штедеа напор во развојот на нови испарувачи, како што се испарувачите за компресија на пареа, испарувачите со тенок филм, вакуумските испарувачи и другите нови испарувачи постигнаа извонредни резултати.
- Технологија за одвојување на мембраната
Технологијата на мембраните е релативно ефикасен, економичен и сигурен метод за третман на радиоактивни отпадни води. Бидејќи технологијата за раздвојување на мембраните има карактеристики на добар квалитет на ефлуентот, без фазна промена на материјалите и мала потрошувачка на енергија, технологијата на мембрана е активно истражувана.
Мембранските технологии што се користат во странство се: микрофилтрација, ултрафилтрација, нанофилтрација , филтрација со полимер растворлив во вода - мембранска филтрација, обратна осмоза (RO), електродијализа, мембранска дестилација, електрохемиска јонска размена, течна мембрана, феритна адсорпција, филтрација, мембранска сепарација и анјонска размена, хартиена мембрана и други методи.
Меламинска пена, еден вид нано стабилна тродимензионална нето органска филтрациона супстрат, нејзината големина на порите до 1nm, капацитет на порите до 0.297cc/g, стапка на отворање на порите до 98%. Може да постигне ефикасна адсорпција и филтрирање на нуклеарната канализација, дури и со повеќето видови адсорбенти да се додадат.
- Биолошки третман
Методите на биолошки третман вклучуваат фиторемедијација и микробиолошки методи. Фиторемедијацијата се однесува на нова технологија за третман на самото место која користи зелени растенија и домородните микроорганизми од нивната ризосфера за да работат заедно за отстранување на загадувачите во животната средина.
Од постојните резултати од истражувањето, применливите типови на технологии за биоремедијација главно вклучуваат технологија на изградени мочуришта, технологија на филтрација на ризосферата, технологија за екстракција на растенија, технологија за зацврстување на растенијата и технологија на испарување на растенијата. Резултатите од тестот покажуваат дека речиси целиот ураниум во водното тело може да се збогати во корените на растенијата.
Микробиолошкиот третман на ниско-радиоактивни отпадни води е нова технологија која започна да се проучува во 1960-тите. Имаше некои студии за отстранување на ураниум во радиоактивни отпадни води со овој метод дома и во странство, но повеќето од нив се во фаза на експериментално истражување во моментов.
Со развојот на биотехнологијата и длабинското проучување на механизмот на интеракција помеѓу микроорганизмите и металите, луѓето постепено сфатија дека употребата на микроорганизми за третирање на радиоактивното загадување на отпадните води е многу ветувачки метод. Микробните клетки се користат како средства за биолошки третман за апсорпција, збогатување и обновување на радионуклиди како ураниум во воден раствор, кој има висока ефикасност, ниска цена и мала потрошувачка на енергија. Покрај тоа, не постои секундарен загадувач кој може да ја постигне целта за намалување на радиоактивниот отпад и да создаде поволни услови за регенерација или геолошко отстранување на нуклиди.
- Метод на магнето-молекула
Истражувачкиот институт за електрична енергија на САД (EPRI) го разви методот Mag-Mole-clue за намалување на бројот на радиоактивен отпад како што се генерираниот стронциум, цезиум и кобалт. Методот се заснова на протеин наречен феритин, кој е модифициран за да користи магнетни молекули за селективно врзување на загадувачите, кои потоа се отстрануваат од растворот со магнети, а потоа врзаните метали се обновуваат со повторно перење на магнетниот филтер. Феритинот е високо конзервиран мултифункционален мултиединичен протеин кој најчесто се наоѓа во живите организми, кој има посебни карактеристики на отпорност на разредени киселини (pH<2.0), разредени бази (pH= 12.0) и повисоки температури (непроменливи до 70-75°C температура на водата). Со продлабочувањето на истражувањето на феритинот, постигнат е голем напредок во проучувањето на новите функции in vitro користејќи го нано просторот на неговата протеинска обвивка. Ин витро студиите покажаа дека феритинот има способност да складира јони на тешки метали ин витро. Дополнително, претходните студии се фокусираа на механизмот на складирање и ослободување на железо од феритин користејќи други јони на тешки метали како сонди кои се натпреваруваат со јоните на железо. Спротивно на тоа, неодамнешните студии покажаа дека ова својство на феритинот да зафаќа метални јони и да биде отпорен на пресврт може да се искористи за да се изгради реактор за феритин и да се користи на терен за континуирано следење на степенот на контаминација на течената вода со јони на тешки метали. Под специфични услови in vitro, некои метални јадра, како што се FeS јадра, CdS јадра, Mn3O4 јадра, Fe3O4 магнетни железни јадра и јадра на ураниум од радиоактивни материјали, успешно се собраа во нано просторот на обвивките од протеинот на феритин.
- Инертен метод на стврднување
Државниот универзитет во Пенсилванија и Националната лабораторија на реката Савана развија нов метод за преработка на одредени радиоактивни отпадни течности со ниско ниво во зацврстена форма за безбедно отстранување. Овој нов процес користи метод на коагулација на ниска температура (< 90°C) за стабилизирање на високоалкална, радиоактивна отпадна течност со ниска активност, односно за претворање на отпадната течност во инертно зацврстено тело. Научниците го нарекоа конечното излечено тело „хидрокерамика“ (порозна керамика на бисквити). Тие велат дека конечното зацврстено тело е многу тврдо, стабилно и долготрајно и може да ги поправа радионуклидите во својата зеолитска структура. Овој процес на подготовка е сличен на процесот на формирање на карпи во природата.
- Нултавалентна технологија на ѕидови за реакција на пробивање на железо
Пропустливата реактивна бариера (PRB) е метод кој се појавува во развиените земји како Европа и Соединетите Американски Држави за in-situ отстранување на загадувачките компоненти во загадените подземни води. БЈН генерално се инсталирани во подземни водоносни слоеви, нормално на насоката на протокот на подземните води. Кога загадената подземна вода тече низ реакциониот ѕид под дејство на сопствен хидрауличен градиент, загадувачите ќе се отстранат со физички и хемиски реакции со реакционите материјали во ѕидот, за да се постигне целта за обновување на загадувањето.
Ова е техника на пасивна реставрација која бара малку одржување и е евтина. Како важна гранка на PRB технологијата, технологијата Fe0-PRB е истражувана и развиена во многу земји и во многу аспекти на третман на загадување на подземните води. Охрабрувачки резултати се постигнати во проучувањето на механизмот на реакција, структурата и инсталацијата на PRB и проучувањето на нови активни материјали. Кинеските научници почнаа да ја проучуваат технологијата на активниот ѕид на пробивање претставена со нултавалентно железо за ремедијација (третман) на радиоактивната отпадна вода од јаловина ураниум, а сегашното истражување постигна одредени резултати.
За повеќе информации за производите за нанофилтрација од меламинска пена SINOYQX, ве молиме контактирајте не на [email protected] или пишете ни гласовно: +86-28-8411-1861.
Некои слики и текстови се репродуцираат од Интернет, а авторските права му припаѓаат на оригиналниот автор. Ако има некакво прекршување, ве молиме контактирајте не за да го избришете.