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福島核廢水再次“意外泄漏” 核廢水處理難點(diǎn)何在

來(lái)源: | 作者:禎鑫科技 | 發(fā)布時(shí)間: 2021-06-07 | 12233 次瀏覽 | 分享到:

據海外網(wǎng)6月2日報道,當地時(shí)間1日,福島核電站再次傳出“意外泄漏”事件。事實(shí)上,這并非福島核廢水的首次泄漏。早在3月份,福島第一核電站內的另一處核廢棄物集裝箱就曾發(fā)生過(guò)泄漏事件,而東京電力公司知道5月20日才對此事進(jìn)行了正面回應,時(shí)隔兩月才知道真相的民眾是否已經(jīng)在毫不知情的情況下遭受了核污染不得而知,這樣的行為就像是在哪人民的生命開(kāi)玩笑,毫不負責。

“目前來(lái)看,日本核廢水中不同放射性核素如何高效率、低成本的分離、回收是他們的痛點(diǎn)和難點(diǎn),這同時(shí)也是一個(gè)世界性的、共同的難題與迫切需求?!?月3日相關(guān)學(xué)者在接受科技日報記者采訪(fǎng)時(shí)這樣說(shuō),福島儲存的核廢水數量巨大,就這個(gè)體量即使將每個(gè)環(huán)節都控制在最低成本累計起來(lái)也是一個(gè)不可估量的數值。

“減容固化+深地質(zhì)處置”是公認方案 
“核廢水按照放射性水平可分為高、中、低和極低四類(lèi)。其處理處置采取‘廢物最小化’的原則,通常的做法是對其進(jìn)行減容處理,比如:過(guò)濾、吸附、蒸發(fā)、電解等?!眹液思夹g(shù)工業(yè)應用工程技術(shù)研究中心副主任、環(huán)境友好能源材料國家重點(diǎn)實(shí)驗室(西南科技大學(xué))環(huán)境修復材料國際研究中心主任晏敏皓說(shuō)。
一般來(lái)說(shuō),中、低放和極低放水平的放射性廢水經(jīng)處理后,若達到安全排放標準則可解控并排入普通污水處理系統中,若不能達到安全排放標準,則多采用水泥固化的方式封存處理后進(jìn)行地質(zhì)處置。高放廢液則會(huì )考慮通過(guò)玻璃固化的方式封存處理后進(jìn)行深地質(zhì)處置。
“實(shí)際上受限于技術(shù)水平、處理能力,經(jīng)濟性等因素,相當一部分核廢水被暫存在不銹鋼容器中,等到有技術(shù)能力或者確實(shí)無(wú)法繼續暫存時(shí)再對其進(jìn)行減容固化處理處置。這樣的處理方式是目前國際公認且較為可行的方案?!标堂麴┱f(shuō)。

“多核素去除裝置”并非一勞永逸 
除了上述“減容固化+深地質(zhì)處置”方案,還有學(xué)者提出通過(guò)核反應使其嬗變成短壽命或穩定核素。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是耗時(shí)短、廢物量小,但在實(shí)際情況中嬗變方法無(wú)法直接處理富含多種放射性核素的核廢料,必須先將廢水中的各種放射性核素進(jìn)行有效分離,再有針對性地嬗變。
“但是,完全分離核廢水中放射性核素是目前世界性難題之一?!标堂麴┱f(shuō)。
根據東京電力公司數據顯示,其核廢水中有63種放射性核素。日方采用“多核素去除裝置(ALPS)”對廢水進(jìn)行處理,據2020年8月數據顯示,處理后73%的核廢水中仍含有超標的放射性元素,還需進(jìn)行二次處理。
“可見(jiàn)‘多核素去除裝置’并非一勞永逸,它無(wú)法將核廢水處理至豁免水平?!标堂麴┲赋?。

放射性核素高效率低成本回收是難點(diǎn) 
目前核廢水處理的核心思路是“廢物最小化”,即將核廢水通過(guò)濃縮和凈化處理,讓廢水的大部分體積凈化到安全排放標準后排放,把濃縮后的小體積廢物做固化處理后再進(jìn)行處置。

晏敏皓指出,不同來(lái)源的核廢水所含核素的種類(lèi)、數量和形態(tài)不同,廢水本身的酸堿度、鹽離子濃度也不同,所以要有針對性的選擇方法處理核廢水??偟膩?lái)說(shuō)有五大類(lèi)方法:沉淀法、吸附法、蒸發(fā)濃縮法、膜處理法、萃取法。
“而尋求低成本、高安全性、高效率的提取材料與回收技術(shù),將放射性核素從核廢水中高性?xún)r(jià)比、高選擇性的回收則是日本核廢水處理的難點(diǎn)和痛點(diǎn)。特別是日本核廢水中含有的放射性氚,氚是氫的同位素,分離難度較大,對處理設備要求高?!标堂麴┱f(shuō)。

離子交換法、萃淋樹(shù)脂吸附法等廣受關(guān)注 
晏敏皓介紹,在核廢水處理技術(shù)方面,高選擇性離子交換法是目前較為先進(jìn)的處理技術(shù),利用特效活性基團交換劑、磁性交換劑、兩性交換劑、液體交換劑、分子篩交換劑、熱再生交換劑和離子交換纖維等材料,有選擇性地提取廢水中的一些核素,此方法的優(yōu)點(diǎn)是去污因子高、寬適用范圍廣。
此外,還有萃淋樹(shù)脂吸附法,將具有高選擇性的萃取劑掛載到高度穩定的樹(shù)脂骨架上,得到集高選擇性和強穩定性于一身的萃淋樹(shù)脂。此類(lèi)材料能應用于極端環(huán)境中,并選擇性吸附關(guān)鍵核素,再通過(guò)合適的方法將吸附后的核素反萃到單一溶液體系中,實(shí)現關(guān)鍵核素的回收利用。
“上述先進(jìn)技術(shù)在各涉核單位都有應用,基于萃淋樹(shù)脂的交換柱動(dòng)態(tài)吸附、凈化、回收法由于操作簡(jiǎn)便,工序流程簡(jiǎn)化,且具有批量化大規模應用的潛力,廣受關(guān)注?!标堂麴┱f(shuō)。

早在4月13日,日本政府召開(kāi)有關(guān)內閣會(huì )議,正式?jīng)Q定:將福島第一核電站上百萬(wàn)噸核污水經(jīng)過(guò)濾并稀釋后排入大海,排放將于約2年后開(kāi)始。在大海的島嶼上懸掛著(zhù)這樣一瓶毒藥水,就仿佛是潘多拉的魔盒一旦打開(kāi)里面的疾病和毒素就會(huì )跑出來(lái)。兩年的時(shí)間里我們是否能找到合適的方法,最好的處理手段將污染降到最低?日方后期是否能夠管控保證核廢水不會(huì )再次泄露?只能看時(shí)間給予我們答案。


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