医疗核辐射废水处理技术

一、医疗核辐射废水

医疗废水中的核辐射污染，通常来源于医院、诊所或实验室等医疗机构使用的放射性物质。这些放射性物质主要用于医学影像（如X射线、CT扫描、放射性治疗等）、放射性示踪、核医学治疗等领域。放射性污染物的处理要求较高，因为它们不仅对水体造成污染，还可能对人类健康和生态环境带来长期的危害。因此，医疗废水中核辐射污染的处置需要特别的管理和技术措施。

二、放射性物质种类：

   医疗废水中可能含有不同类型的放射性物质，如碘-131、铯-137、锶-90、钴-60等。这些放射性物质可能通过患者的体液、废水、污染物等途径进入废水中。

1.半衰期不同：

放射性物质的半衰期不同，有的物质半衰期较短（如碘-131，约8天），而有些则半衰期较长（如铯-137和锶-90，数十年）。这使得放射性废水的处理和管理非常复杂。

2.辐射强度：

放射性污染的强度不均，可能随着放射性物质的种类、数量及浓度不同而有所差异。通常放射性废水中辐射强度较低，但长期接触仍可能对环境和生物造成危害。

三、医疗核辐射废水

1.化学沉淀法：

将沉淀剂与废水中微量的放射性核素发生共沉淀作用，使废水中放射性核素的氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐等化合物形成不溶性沉淀，从而将放射性核素转移并浓集到小体积的污泥中，使沉积后的废水剩余很少的放射性，达到排放标准。常用的沉淀剂有铁盐、铝盐、磷酸盐、苏打等，为促进凝结过程，还会加助凝剂，如粘土、活性二氧化硅、高分子电解质等。对于铯、钌、碘等难以去除的放射性核素，需用特殊的化学沉淀剂，如用亚铁氰化铁、亚铁氰化铜共沉淀去除铯。

2.离子交换法：

许多放射性核素在水中呈离子状态，经过化学沉淀处理后的放射性废水，剩下的多为离子状态的核素，因此适合采用离子交换处理。大多数阳离子交换树脂对放射性锶有高的去除能力和大的交换容量；酚醛型阳树脂能有效去除放射性铯，大孔型阳树脂不仅能去除放射性阳离子，还能通过吸附去除以胶体形式存在的锆、铌、钴和以络合物形式存在的钌等。但该法存在弱点，当废液中放射性核素或非放射性离子含量较高时，树脂床很快会穿透而失效，且处理放射性废水的树脂通常不进行再生处理，一旦失效应立即更换。此外，离子交换法适用于含盐量较低的废液，当含盐量较高时，费用较高。

3.吸附法：

利用多孔性固态物质吸附去除水中放射性核素的方法。常用的吸附剂有活性炭、沸石、高岭土、膨润土、黏土等。其中沸石价格低廉、安全易得，与其他无机吸附剂相比，具有较大的吸附能力和较好的净化效果。活性炭吸附能力强、去除率高，但再生效率低，处理水质很难达到回用要求，价格贵，应用受到限制。近年来，也逐渐开发出有吸附能力的多种吸附剂材料，如壳聚糖及其衍生物、改性的海泡石等。

4.蒸发浓缩法：

多用于处理中、高水平放射性废水。其工作原理是将放射性废水送入蒸发装置，同时导入加热蒸汽将水蒸发成水蒸气，而放射性核素则留在水中。蒸发过程中形成的凝结水排放或回用，浓缩液则进一步进行固化处理。不过，蒸发浓缩法不适合处理含有挥发性核素和易起泡沫的废水，且热能消耗大，运行成本较高，在设计和运行时还要考虑腐蚀、结垢、爆炸等潜在威胁。

5.膜分离技术：

是处理放射性废水比较高效、经济、可靠的方法，具有出水水质好、物料无相变、低能耗等特点。国外所采用的膜技术主要有微滤、超滤、纳滤、水溶性多聚物 - 膜过滤、反渗透（RO）、电渗析、膜蒸馏、电化学离子交换、液膜、铁氧体吸附过滤膜分离及阴离子交换纸膜等方法。

6.生物处理法：

包括植物修复法和微生物法。植物修复是指利用绿色植物及其根际土著微生物共同作用以清除环境中的污染物，适用的生物修复技术类型主要有人工湿地技术、根际过滤技术、植物萃取技术、植物固化技术、植物蒸发技术等。微生物治理低放射性废水是 20 世纪 60 年代开始研究的新工艺，用微生物菌体作为生物处理剂，吸附富集回收水溶液中的铀等放射性核素，效率高，成本低，耗能少，而且没有二次污染物，可实现放射性废物的减量化目标。

普通淡水中的海藻名为念珠新月藻，这种新月形的念珠藻具有一种非凡的能力——能将水中的锶清理出来，并将其沉积在亚细胞结构液泡形成的晶体内，液泡能“包容”具有放射性的同位素锶90。

铯在向日葵的根中积累，锶在芽中积累。在 10 天内，大约 95% 的放射性核素从分配区域的土壤中去除。随后，向日葵被作为放射性废物处理。

7.衰变池法：

对于浓度低、半衰期较短的放射性污水，可排入地下贮存衰变池，贮存一定时间使其放射性同位素通过自然衰变，当放射性同位素浓度降低到管理限值时再排放。衰变池一般分为间歇式和连续式。

8.磁 - 分子法：

 

以一种称为铁蛋白的蛋白质为基础，将其改性后，利用磁性分子选择性地结合污染物，再用磁铁将其从溶液中去除，然后被结合的金属通过反冲洗磁性滤床得到回收。