Comment traiter les eaux usées nucléaires ?

Les eaux usées nucléaires font référence aux eaux usées générées par les centrales nucléaires dans le cadre des activités quotidiennes normales, comprenant principalement les eaux usées des systèmes de refroidissement, les eaux usées du retraitement du combustible nucléaire, les eaux usées des installations auxiliaires, etc. Les substances radioactives comprennent principalement le tritium, l'uranium, le plutonium, le thorium et le radium. Étant donné que ces eaux usées radioactives affecteront directement ou indirectement la santé et la vie humaines, elles doivent être traitées avant de pouvoir être rejetées. Actuellement, les principales méthodes de traitement des eaux usées nucléaires sont les suivantes :

1. Précipitation chimique

La précipitation par floculation chimique consiste à ajouter un précipitant aux eaux usées nucléaires, de sorte que le précipitant (tel que le sel de fer, le sel d'aluminium, la soude, le phosphate, etc.) réagisse avec les radionucléides présents dans les eaux usées nucléaires pour devenir un précipité insoluble. Il réduit la teneur en radionucléides dans les eaux usées nucléaires, de manière à obtenir l'effet de purification des eaux usées nucléaires.

2. Séparation membranaire

La séparation membranaire est une technologie qui permet la séparation, la purification et la concentration solide-liquide en interceptant physiquement les polluants. Elle se distingue par la taille des pores de la membrane, qui est généralement divisée en microfiltration, ultrafiltration, nanofiltration et osmose inverse. Afin d'obtenir une efficacité élevée et un faible coût, ils sont généralement utilisés en combinaison selon différents types de liquides ou en combinaison avec d'autres processus.

Microfiltration

La membrane de microfiltration a des pores plus grands, elle est donc généralement utilisée pour intercepter les polluants de plus grand diamètre. Lors du traitement des eaux usées nucléaires, il est généralement utilisé après le processus de floculation et de sédimentation chimique pour éliminer les gros sédiments de particules formés après la floculation et la sédimentation, et protéger l'ultrafiltration, la nanofiltration, l'osmose inverse et d'autres systèmes de filtration en aval.

Ultrafiltration

Les membranes d'ultrafiltration sont généralement utilisées pour intercepter les polluants tels que les colloïdes et les matières en suspension dans les liquides, et ne laissent généralement passer que les composés solubles. Dans le processus de traitement des eaux usées nucléaires, le processus d'ultrafiltration peut être sélectionné en fonction de différents projets d'eaux usées peu clairs. Il est généralement utilisé après le processus de microfiltration comme prétraitement pour les systèmes de filtration par nanofiltration ou par osmose inverse.

Nanofiltration et osmose inverse

Les membranes de nanofiltration peuvent intercepter les ions multivalents et ne laisser passer que certains ions faiblement valents et molécules de solvant. La membrane d'osmose inverse peut intercepter divers ions inorganiques. Les membranes de nanofiltration et les membranes d'osmose inverse peuvent éliminer les ions radioactifs présents dans les eaux usées nucléaires. Des processus de filtration appropriés doivent être sélectionnés en fonction de la teneur et du type d'ions radioactifs dans les eaux usées nucléaires afin d'atteindre l'objectif de réduire de manière rentable la teneur en ions radioactifs dans les eaux usées nucléaires.

3. Échange d'ions

L'échange d'ions consiste à utiliser les cations ou les anions sur l'échangeur d'ions pour échanger avec les ions radioactifs dans les eaux usées nucléaires, éliminer les cations ou anions radioactifs dans les eaux usées peu claires et réduire la teneur en substances radioactives dans les eaux usées nucléaires, de sorte que les eaux usées nucléaires traitées puissent répondre aux normes de rejet.

4. Concentration par évaporation

L'évaporation et la concentration consistent à chauffer les eaux usées nucléaires radioactives, de sorte que l'eau contenue dans les eaux usées nucléaires s'évapore pour former de la vapeur d'eau à évacuer pour obtenir une concentration plus élevée d'eaux usées nucléaires radioactives, puis à solidifier les eaux usées nucléaires radioactives pour atteindre l'objectif de traitement des eaux usées nucléaires.

5. Adsorption

La technologie d'adsorption repose principalement sur l'adsorption d'adsorbants pour traiter les eaux usées nucléaires radioactives. Les adsorbants sont généralement divisés en matériaux d'adsorption de biomasse, matériaux d'adsorption inorganiques et matériaux polymères synthétiques. Ils peuvent réduire la teneur en radionucléides dans les eaux usées nucléaires, obtenant ainsi l'effet de purification des eaux usées nucléaires.

6. Biotechnologie

Les eaux usées nucléaires radioactives peuvent également utiliser la biotechnologie pour éliminer les radionucléides présents dans les eaux usées nucléaires. La biotechnologie utilise généralement des cellules ou des plantes microbiennes pour éliminer les radionucléides présents dans les eaux usées nucléaires par des mécanismes de transformation, d'adsorption, d'accumulation, de sédimentation et d'expansion de volume, réduisant ainsi la teneur en radionucléides et rendant les eaux usées nucléaires conformes aux normes de rejet.