膜分離在放射性廢水處理中的應用
放(fang)(fang)射性(xing)廢(fei)水(shui)主要來源(yuan)于(yu)核工業退役(yi)的核設施、核武器生產(chan)和(he)實驗以及其他使用放(fang)(fang)射性(xing)物(wu)質的部門。為確保安全排放(fang)(fang)，必須達到嚴格的排放(fang)(fang)標準。處理放(fang)(fang)射性(xing)廢(fei)水(shui)有(you)多種方法(fa)(fa)，包括化學沉(chen)淀(dian)法(fa)(fa)、沉(chen)降(jiang)法(fa)(fa)、離(li)子交(jiao)換(huan)法(fa)(fa)、熱蒸發、生物(wu)學方法(fa)(fa)和(he)膜分(fen)離(li)等［1-5］。
從核燃料循環(huan)的(de)(de)(de)(de)前(qian)(qian)段(duan)（如采礦階(jie)段(duan)），到(dao)后段(duan)放(fang)射(she)性(xing)廢(fei)(fei)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)安全處(chu)置，膜(mo)(mo)(mo)分(fen)(fen)離都顯示出巨大的(de)(de)(de)(de)應用潛力［6］。膜(mo)(mo)(mo)分(fen)(fen)離技術是依據物(wu)(wu)質分(fen)(fen)子尺(chi)度的(de)(de)(de)(de)大小，借助(zhu)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)選擇滲透作(zuo)用，在(zai)外界能量或(huo)化學位差的(de)(de)(de)(de)推動作(zuo)用下對混合物(wu)(wu)中(zhong)雙(shuang)組(zu)分(fen)(fen)或(huo)多組(zu)分(fen)(fen)溶(rong)質和溶(rong)劑進(jin)行分(fen)(fen)離的(de)(de)(de)(de)方(fang)法(fa)。目前(qian)(qian)，國(guo)內外用到(dao)的(de)(de)(de)(de)膜(mo)(mo)(mo)技術主要有微濾(lv)（MF）、超濾(lv)（UF）、納濾(lv)（NF）、膜(mo)(mo)(mo)蒸餾（MD）、反滲透（RO）、支撐(cheng)液膜(mo)(mo)(mo)（SLM）等。本文主要介紹了這幾(ji)種膜(mo)(mo)(mo)分(fen)(fen)離方(fang)法(fa)在(zai)放(fang)射(she)性(xing)廢(fei)(fei)水處(chu)理中(zhong)的(de)(de)(de)(de)應用。
1、膜技術處理放射性廢水進展
1.1 微濾法
微濾(lv)又稱為(wei)“微孔過(guo)(guo)濾(lv)”，是以靜壓差為(wei)推動力，利用(yong)膜的“篩(shai)分”作用(yong)進行(xing)物(wu)系(xi)分離(li)(li)的膜過(guo)(guo)程。微濾(lv)膜具(ju)有整齊(qi)、均勻的多孔結構，在靜壓差的作用(yong)下，小于膜孔的粒子(zi)通過(guo)(guo)膜，大于膜孔的粒子(zi)則被截留在膜的表面上，從而實現分離(li)(li)。
加拿大(da)喬可河實驗(yan)室采(cai)用(yong)三級“化(hua)學預(yu)(yu)處(chu)理(li)—微濾(lv)”工藝從地下水(shui)中(zhong)去(qu)除(chu)137 Cs［7］：先(xian)向原(yuan)料液(ye)中(zhong)加入石(shi)灰調節pH值，加沸石(shi)粉吸附和交換大(da)部分(fen)(fen)重金屬、有機物及放(fang)射(she)性(xing)核(he)素，再(zai)加入粉末活(huo)性(xing)炭(tan)，進一步去(qu)除(chu)有機物及殘留放(fang)射(she)性(xing)核(he)素，最后進行(xing)微濾(lv)處(chu)理(li)，137 Cs的(de)脫除(chu)率達99．89%。化(hua)學預(yu)(yu)處(chu)理(li)選擇性(xing)地去(qu)除(chu)了(le)廢水(shui)中(zhong)的(de)有害物質，降低了(le)膜分(fen)(fen)離過程(cheng)二次(ci)廢物的(de)產生(sheng)量(liang)，有利于延長膜的(de)使用(yong)壽命。該(gai)方(fang)法操作(zuo)簡單(dan)，運行(xing)穩定，成本低，具有很(hen)強的(de)經濟競爭力。
Yong等(deng)［8］將微(wei)(wei)濾膜(mo)和(he)絮(xu)凝作用(yong)結(jie)合起(qi)來組成絮(xu)凝-微(wei)(wei)濾（FMF）工藝(yi)，用(yong)于(yu)低(di)放廢(fei)水中(zhong)241 Am的(de)處理。他們先向膜(mo)反(fan)應器中(zhong)加(jia)入NaOH，調節pH值為(wei)堿(jian)性，并(bing)與Am形成金屬氫氧(yang)化(hua)物(wu)，再加(jia)入30mg/L的(de)FeCl3溶液(ye)作絮(xu)凝劑(ji)，用(yong)以吸附氫氧(yang)化(hua)物(wu)膠體，形成絮(xu)狀物(wu)，最(zui)后經微(wei)(wei)濾膜(mo)分離。料液(ye)中(zhong)241 Am的(de)放射性活(huo)(huo)度為(wei)809．2Bq/L，所得濾液(ye)中(zhong)241 Am 的(de)活(huo)(huo)度低(di)于(yu)1．0Bq/L，結(jie)果(guo)表明絮(xu)凝-微(wei)(wei)濾工藝(yi)對(dui)241 Am的(de)去除(chu)率高(gao)于(yu)99．9%。
中(zhong)國工程物(wu)(wu)理(li)(li)(li)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)院核物(wu)(wu)理(li)(li)(li)與化學研(yan)(yan)(yan)究(jiu)所研(yan)(yan)(yan)發出絮凝沉淀結合(he)中(zhong)空(kong)纖維(wei)膜(mo)微濾一體化處(chu)(chu)理(li)(li)(li)工藝［9］，在處(chu)(chu)理(li)(li)(li)含(han)錒(a)系(xi)核素的(de)廢水(shui)中(zhong)取(qu)得了(le)很好(hao)的(de)效(xiao)果(guo)。鄧(deng)玥等［10］采(cai)用(yong)無機離子(zi)交換吸附結合(he)微濾膜(mo)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)工藝處(chu)(chu)理(li)(li)(li)了(le)含(han)銫廢水(shui)，并(bing)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)了(le)不同吸附劑對134Cs的(de)吸附效(xiao)果(guo)，從中(zhong)篩選出亞鐵氰化鋅鉀作吸附劑，為進一步(bu)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)膜(mo)技術處(chu)(chu)理(li)(li)(li)含(han)銫廢水(shui)打(da)下了(le)基礎。
微(wei)濾屬于精密過(guo)濾，其膜(mo)孔孔徑分布(bu)較窄，導致截(jie)留(liu)的(de)(de)微(wei)粒尺寸(cun)范圍狹窄、準確(que)，直(zhi)接利用過(guo)濾介質的(de)(de)孔隙(xi)篩分進行截(jie)留(liu)。與常規過(guo)濾相比，微(wei)濾能(neng)截(jie)留(liu)的(de)(de)微(wei)粒尺寸(cun)更小，效率更高，過(guo)濾的(de)(de)穩(wen)定性更好。
1.2 超濾法(fa)
超濾主要是以(yi)篩孔作用(yong)為主的薄(bo)膜(mo)(mo)過(guo)濾［11］，在一定壓力下，尺寸小于膜(mo)(mo)孔的小分(fen)(fen)子(zi)物質或(huo)溶劑可自(zi)由通過(guo)膜(mo)(mo)，而大(da)分(fen)(fen)子(zi)物質被截(jie)留，從而實(shi)現分(fen)(fen)離凈化(hua)。
Barbala等［12］采(cai)用(yong)水溶性(xing)(xing)多聚物-超濾(lv)(lv)膜(mo)從(cong)蒸(zheng)餾液(ye)中(zhong)(zhong)脫除(chu)錒系核素(su)（Am和Pu），采(cai)用(yong)兩(liang)級過濾(lv)(lv)，用(yong)硝(xiao)酸釹鹽溶液(ye)作Am的(de)(de)(de)替代廢(fei)水。料液(ye)中(zhong)(zhong)Nd濃(nong)度(du)為(wei)14mg/L，濾(lv)(lv)液(ye)中(zhong)(zhong)Nd濃(nong)度(du)為(wei)0．01mg/L（ICP-AES的(de)(de)(de)檢(jian)測下限），鰲合(he)(he)基團與(yu)Nd離(li)子(zi)的(de)(de)(de)物質(zhi)的(de)(de)(de)量(liang)比隨(sui)結合(he)(he)程度(du)的(de)(de)(de)不同(tong)而(er)變化(hua)，處理30L料液(ye)后，Nd開(kai)始穿(chuan)透超濾(lv)(lv)膜(mo)。根據以上實(shi)驗結果，美(mei)國洛斯(si)阿拉莫(mo)斯(si)國家實(shi)驗室(shi)Plutonium Facility（LAPF）做(zuo)了(le)一套置(zhi)于防(fang)護箱的(de)(de)(de)類(lei)似設備，繼續深入開(kai)展了(le)實(shi)驗，并進行了(le)多聚物的(de)(de)(de)優選。這類(lei)技術的(de)(de)(de)特點是利用(yong)化(hua)學(xue)方法將料液(ye)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)放射(she)性(xing)(xing)金屬離(li)子(zi)和大分(fen)子(zi)水溶性(xing)(xing)聚合(he)(he)物配體(ti)結合(he)(he)組成螯合(he)(he)物，再利用(yong)超濾(lv)(lv)膜(mo)分(fen)離(li)，水和未螯合(he)(he)的(de)(de)(de)組分(fen)可(ke)自由通過超濾(lv)(lv)膜(mo)。通過調整濾(lv)(lv)液(ye)的(de)(de)(de)pH 值，可(ke)使金屬離(li)子(zi)被釋放，從(cong)而(er)實(shi)現(xian)分(fen)離(li)凈化(hua)。
牟旭鳳等(deng)［13］采用(yong)聚(ju)合(he)物(wu)輔助超(chao)(chao)濾技術處理含Sr2+、Co2+ 的(de)模擬放射性廢(fei)水(shui)，選(xuan)用(yong)相(xiang)對(dui)分子(zi)(zi)質(zhi)量分別為(wei)(wei)8000、50000和100000的(de)聚(ju)丙(bing)烯酸作螯合(he)劑，同時選(xuan)用(yong)截(jie)留分子(zi)(zi)量為(wei)(wei)1000、3000和8000的(de)管式(shi)氧(yang)化鋯(gao)陶瓷(ci)超(chao)(chao)濾膜進行實驗，實驗結果列于表1。結果表明，膜的(de)截(jie)留分子(zi)(zi)量越(yue)小，對(dui)金屬離子(zi)(zi)的(de)脫除(chu)率就越(yue)高，尤其是截(jie)留分子(zi)(zi)量為(wei)(wei)1000的(de)膜，對(dui)Sr2+和Co2+ 的(de)脫除(chu)率都高于99%。
與傳統分離方法(fa)相比(bi)，超濾技術(shu)具有以(yi)下特點：超濾過程是(shi)在(zai)常(chang)溫下進(jin)行，條件溫和無成分破壞；不(bu)發生相變，無需加(jia)熱，能耗低，是(shi)一(yi)種節能環保的分離技術(shu)；僅采用壓力作(zuo)為驅動(dong)力，因此分離裝置簡(jian)單、操(cao)作(zuo)簡(jian)便、易于控制和維(wei)護。
1.3 納濾法
納(na)濾(lv)是以壓差為推(tui)動力，截(jie)留水(shui)中納(na)米級顆(ke)粒物的(de)一種膜分離技術。其技術原理類似于機械篩分，但納(na)濾(lv)膜本身帶有(you)電荷，這是其在很低(di)壓力下仍具有(you)較高(gao)脫(tuo)鹽性能(neng)的(de)重要原因。納(na)濾(lv)膜可在高(gao)溫、酸、堿等苛(ke)性條件下運(yun)行，運(yun)行壓力低(di)，膜通量高(gao)。
白慶中等［14］采用(yong)聚(ju)(ju)丙烯酸(suan)鈉(na)(na)輔(fu)助無機納濾(lv)膜處理主要含90Sr、137Cs、60Co的放(fang)射(she)性廢水，重點考察了聚(ju)(ju)丙烯酸(suan)鈉(na)(na)的量和(he)pH值對3種核素(su)的截留率(lv)和(he)膜通(tong)量的影(ying)響，實驗結(jie)果(guo)如(ru)表2（DF，去污因子）所(suo)示。結(jie)果(guo)表明，在pH 值為7～8、投加(jia)聚(ju)(ju)丙烯酸(suan)鈉(na)(na)體積濃(nong)度大(da)于0．1%時，料(liao)液中總(zong)β、總(zong)γ凈化率(lv)達95%。
陳紅盛(sheng)等［15］采用分(fen)(fen)子量為3000的(de)聚(ju)(ju)丙烯(xi)酸(suan)作為陶瓷納濾膜的(de)強化劑，用于(yu)分(fen)(fen)離高鈉(na)鹽(yan)模擬溶(rong)液中的(de)鍶，考察了(le)不同(tong)pH值、聚(ju)(ju)丙烯(xi)酸(suan)濃度(du)(du)及(ji)溫(wen)度(du)(du)對膜通(tong)量和分(fen)(fen)離效果(guo)的(de)影響，在(zai)適宜條件下，鍶/鈉(na)的(de)分(fen)(fen)離因子高達205。
無機納(na)濾膜具有體積濃縮倍數高、能耗低、耐酸堿、使用壽命長等(deng)優點(dian)，避(bi)免了有機膜在放射性(xing)廢水中輻照(zhao)分(fen)解(jie)、膜污染(ran)嚴重的(de)缺點(dian)，從經濟性(xing)和設備維護的(de)角度看(kan)，采(cai)用無機納(na)濾膜處(chu)理(li)放射性(xing)廢水是可行的(de)。
1.4 反滲透
反滲(shen)透是根據溶(rong)液的(de)(de)吸附擴(kuo)散(san)原理，以壓(ya)差為主(zhu)要推動力(li)的(de)(de)膜過程。在(zai)濃(nong)溶(rong)液一側施加(jia)一外加(jia)壓(ya)力(li)（通常(chang)1000～10000kPa），當此(ci)壓(ya)力(li)大于溶(rong)液的(de)(de)滲(shen)透壓(ya)時，就會迫使濃(nong)溶(rong)液中的(de)(de)溶(rong)劑反向透過孔徑(jing)為0．1～1nm 的(de)(de)非對稱膜流(liu)向稀溶(rong)液一側。反滲(shen)透過程主(zhu)要用于低分子量(liang)組(zu)分的(de)(de)濃(nong)縮、水溶(rong)液中溶(rong)解的(de)(de)鹽類的(de)(de)脫除(chu)等(deng)，其(qi)分離示(shi)(shi)意(yi)圖(tu)(tu)如圖(tu)(tu)1所示(shi)(shi)。
合(he)成(cheng)高分子(zi)反向滲透膜(mo)盡(jin)管可以承受較大(da)的(de)(de)輻(fu)射劑量，但其操作pH范圍為(wei)4～9［16，17］，不能在強酸或強堿性(xing)溶(rong)液(ye)中使(shi)用(yong)。印(yin)度的(de)(de)K．Raj等［18］使(shi)用(yong)聚(ju)酰胺制成(cheng)的(de)(de)反滲透膜(mo)處理低放廢水(shui)（3．7×106 Bq/L），日(ri)處理量達(da)(da)100m3，廢水(shui)體積可濃縮10倍，凈(jing)化系數達(da)(da)8～10。
李俊峰等［19］采(cai)用(yong)(yong)硅藻土+兩(liang)級(ji)反(fan)滲(shen)(shen)透+離(li)子交(jiao)換(huan)樹脂吸附工藝進行了膜處理(li)放(fang)(fang)(fang)射性(xing)廢水(shui)(shui)的(de)(de)中試實驗，當料(liao)液中總β活度(du)濃度(du)為32290Bq/L時，兩(liang)級(ji)反(fan)滲(shen)(shen)透對放(fang)(fang)(fang)射性(xing)核(he)素的(de)(de)總去(qu)除(chu)率可以(yi)穩定(ding)在99．9%以(yi)上，經離(li)子交(jiao)換(huan)樹脂吸附后出水(shui)(shui)活度(du)濃度(du)低于(yu)1．1Bq/L，結果表明，該工藝可以(yi)用(yong)(yong)于(yu)內(nei)陸核(he)電站放(fang)(fang)(fang)射性(xing)廢水(shui)(shui)的(de)(de)處理(li)。
王欣鵬等［20］選用聚酰胺反滲透膜對模擬核(he)電站放射性廢水(shui)進行(xing)了處(chu)理，考察了廢水(shui)中主要存在的(de)(de)Na+、Ca2+ 金屬(shu)離子在不同pH值、操(cao)(cao)作壓力下(xia)對廢水(shui)中鈷離子的(de)(de)截(jie)留(liu)率(lv)及(ji)膜通量(liang)的(de)(de)影響，結果表(biao)明(ming)，Ca2+ 比Na+ 對鈷的(de)(de)截(jie)留(liu)率(lv)的(de)(de)影響大，在pH=10、操(cao)(cao)作壓力大于(yu)1MPa時，對料液中鈷的(de)(de)脫除(chu)率(lv)大于(yu)98%。
熊忠華等［21］采用(yong)超濾(lv)+反滲透組合工藝處(chu)理了(le)(le)含Pu低(di)放(fang)廢水(shui)，用(yong)超濾(lv)取代傳統的(de)(de)絮凝沉淀(dian)作前處(chu)理單元(yuan)，不僅降低(di)了(le)(le)二次污染，而且提高了(le)(le)廢水(shui)體(ti)積減容(rong)倍數，滿足了(le)(le)下(xia)一級反滲透的(de)(de)進水(shui)要求，改善了(le)(le)下(xia)游(you)工藝的(de)(de)凈化效果(guo)，研究了(le)(le)廢水(shui)處(chu)理的(de)(de)去污效率和體(ti)積減容(rong)倍數的(de)(de)影響因素，實驗結果(guo)列于表(biao)3。結果(guo)表(biao)明，當料液pH=10時，該工藝對Pu的(de)(de)去除率達99．94%，廢水(shui)體(ti)積減容(rong)12．5倍。
1.5 膜蒸餾
膜(mo)蒸(zheng)餾是(shi)基于原料液(ye)(ye)中各組(zu)分(fen)相對(dui)揮(hui)發(fa)度(du)的(de)差異(yi)而實(shi)現(xian)分(fen)離的(de)，傳輸的(de)推動力是(shi)透膜(mo)分(fen)壓差，其特點(dian)(dian)是(shi)在(zai)常壓和低(di)于溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)沸(fei)點(dian)(dian)下進行，熱側(ce)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)可以(yi)在(zai)較低(di)的(de)溫度(du)（如(ru)40～50℃）下操(cao)作，因(yin)而可以(yi)使用低(di)溫熱源或(huo)廢熱。其分(fen)離過程如(ru)圖2所示，熱側(ce)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)中易揮(hui)發(fa)組(zu)分(fen)在(zai)熱溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)-膜(mo)界(jie)面蒸(zheng)發(fa)，蒸(zheng)汽通過膜(mo)的(de)微孔(kong)傳輸，在(zai)冷側(ce)冷凝成(cheng)液(ye)(ye)相［22］，對(dui)不揮(hui)發(fa)組(zu)分(fen)和不能透過膜(mo)的(de)大分(fen)子的(de)截(jie)留率達(da)100%。
Zakrzewska等［23］論證了(le)膜(mo)(mo)蒸(zheng)餾(liu)技術處理(li)(li)(li)低(di)放廢水的(de)可行性(xing)，實(shi)驗中(zhong)，膜(mo)(mo)進液(ye)側溫度為35～80℃，出液(ye)側溫度為5～30℃，處理(li)(li)(li)量最(zui)高達(da)1．5m3/h。實(shi)驗結果表明，膜(mo)(mo)蒸(zheng)餾(liu)法可以(yi)用(yong)于處理(li)(li)(li)低(di)放廢水，對核(he)素140La、133Ba、170Tm、114mIn、192Ir、110mAg、65Zn、134Cs幾乎能夠完(wan)全去(qu)除，對137Cs和(he)60Co的(de)凈(jing)化系數(shu)也分別達(da)到(dao)了(le)43．8和(he)4336．5。與常規(gui)蒸(zheng)餾(liu)相比，膜(mo)(mo)蒸(zheng)餾(liu)具(ju)有較(jiao)高的(de)蒸(zheng)餾(liu)效(xiao)率，蒸(zheng)餾(liu)液(ye)更為純凈(jing)，無(wu)需復雜的(de)蒸(zheng)餾(liu)設(she)備(bei)。膜(mo)(mo)蒸(zheng)餾(liu)的(de)缺(que)點(dian)是(shi)(shi)：它是(shi)(shi)一個(ge)有相變的(de)膜(mo)(mo)過程，熱能的(de)利(li)用(yong)率較(jiao)低(di)，通常只有30%～50%，這(zhe)是(shi)(shi)阻礙該過程大規(gui)模(mo)應用(yong)的(de)關(guan)鍵問題(ti)之一。
1.6 支(zhi)撐液膜
液(ye)(ye)(ye)膜(mo)(mo)(mo)是(shi)(shi)以(yi)分隔與其互不相(xiang)(xiang)(xiang)溶(rong)的(de)液(ye)(ye)(ye)體(ti)的(de)一(yi)個(ge)介質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)，它是(shi)(shi)被分隔兩相(xiang)(xiang)(xiang)液(ye)(ye)(ye)體(ti)之(zhi)間的(de)“傳質(zhi)橋梁(liang)”［24］，通(tong)過不同溶(rong)質(zhi)在液(ye)(ye)(ye)膜(mo)(mo)(mo)中的(de)溶(rong)解度和(he)擴散系數的(de)差異，實(shi)現溶(rong)質(zhi)之(zhi)間的(de)分離。按構型和(he)操(cao)作方式(shi)的(de)不同，液(ye)(ye)(ye)膜(mo)(mo)(mo)主(zhu)要可以(yi)分為乳狀液(ye)(ye)(ye)膜(mo)(mo)(mo)和(he)支(zhi)撐(cheng)液(ye)(ye)(ye)膜(mo)(mo)(mo)。支(zhi)撐(cheng)液(ye)(ye)(ye)膜(mo)(mo)(mo)法是(shi)(shi)將液(ye)(ye)(ye)膜(mo)(mo)(mo)吸附在多孔支(zhi)撐(cheng)體(ti)的(de)微孔之(zhi)中，料(liao)液(ye)(ye)(ye)相(xiang)(xiang)(xiang)和(he)反萃(cui)相(xiang)(xiang)(xiang)被阻隔在液(ye)(ye)(ye)膜(mo)(mo)(mo)的(de)兩側，待分離組(zu)分由料(liao)液(ye)(ye)(ye)相(xiang)(xiang)(xiang)通(tong)過支(zhi)撐(cheng)液(ye)(ye)(ye)膜(mo)(mo)(mo)向反萃(cui)相(xiang)(xiang)(xiang)傳遞。
Teramoto等［25］驗證了使用支撐液(ye)膜(mo)處(chu)理(li)低放(fang)廢水的(de)(de)可行(xing)性，模擬(ni)的(de)(de)低放(fang)廢水包含NaNO3、550mg/L Ce3+、490mg/L Fe3+、320mg/L Cr3+ 和330mg/L Ca2+，反萃液(ye)為(wei)檸檬酸鈉水溶液(ye)，當溫度(du)由25℃升(sheng)高(gao)到45℃時，Ce的(de)(de)滲透率明(ming)顯(xian)提高(gao)，若以1m3/d的(de)(de)處(chu)理(li)量(liang)計算，脫(tuo)除料液(ye)中550×10-6的(de)(de)Ce需要(yao)的(de)(de)膜(mo)面(mian)積為(wei)3．3m2。
Ambe等［26］將2-乙基己基磷(lin)酸氫萘烷涂覆在多孔PTFE（聚四氟乙烯）薄片上，制(zhi)得疏水(shui)支撐(cheng)液(ye)(ye)膜(mo)，用于(yu)稀土元素的(de)脫除，配制(zhi)含放射(she)性核素Sc、Zr、Nb、Hf、Ce、Pm、Gd、Yb、Lu的(de)硝酸溶液(ye)(ye)作模擬廢液(ye)(ye)，結(jie)果表明，當料液(ye)(ye)pH 值為1．4時，Ce、Pm、Gd可達最高滲透(tou)率，21h內Ce和(he)(he)Pm滲透(tou)95%，Gd和(he)(he)Yb分別滲透(tou)80%、10%，而Sc、Zr、Nb、Hf和(he)(he)Lu不能透(tou)過膜(mo)。
支(zhi)(zhi)撐液(ye)膜技(ji)術具有選擇(ze)性(xing)高(gao)、分(fen)離效(xiao)率高(gao)的特(te)點，與傳統的溶劑(ji)萃(cui)(cui)取(qu)相(xiang)比，將萃(cui)(cui)取(qu)和分(fen)離整合成為一步，大大減少了(le)(le)萃(cui)(cui)取(qu)劑(ji)的用量(liang)，并且簡化了(le)(le)工(gong)藝(yi)流程(cheng)。然而由于(yu)液(ye)膜是根據表(biao)面張力和毛細管作用吸附(fu)在(zai)支(zhi)(zhi)撐體的微孔(kong)中，所(suo)以在(zai)運行(xing)過程(cheng)中，液(ye)膜容易發生流失而使分(fen)離性(xing)能下(xia)降，這也是制約支(zhi)(zhi)撐液(ye)膜技(ji)術工(gong)業應用的主要因素。
2、結語
在(zai)放射性廢(fei)水(shui)處(chu)理(li)方面，與傳統(tong)工(gong)藝相(xiang)比(bi)，膜分(fen)離(li)技(ji)術具有出(chu)水(shui)水(shui)質好，凈化系數高，系統(tong)運行穩定等優點。目前(qian)應用(yong)膜分(fen)離(li)技(ji)術處(chu)理(li)放射性廢(fei)物(wu)的實驗研(yan)究已取得突破性進(jin)展，國外(wai)已經(jing)開始使用(yong)膜分(fen)離(li)裝置處(chu)理(li)核廢(fei)水(shui)，但尚未實現(xian)工(gong)業化應用(yong)，同時各種膜過程膜污染控制有待進(jin)一步研(yan)究。
單一膜(mo)(mo)(mo)過程在(zai)放(fang)(fang)射(she)性(xing)廢(fei)水(shui)處(chu)理(li)中的(de)(de)(de)優勢(shi)并不明顯，組合膜(mo)(mo)(mo)過程能充分利用(yong)(yong)各單元技術(shu)的(de)(de)(de)優點(dian)，使處(chu)理(li)費(fei)用(yong)(yong)和處(chu)理(li)效果達到最優化，同(tong)時應當注重(zhong)廢(fei)水(shui)的(de)(de)(de)前處(chu)理(li)，前處(chu)理(li)的(de)(de)(de)效果直接影響到工藝的(de)(de)(de)凈(jing)化效率(lv)。納(na)米(mi)粒子嵌(qian)入膜(mo)(mo)(mo)已被應用(yong)(yong)于(yu)水(shui)處(chu)理(li)中，采(cai)用(yong)(yong)納(na)米(mi)粒子制(zhi)(zhi)膜(mo)(mo)(mo)不僅能夠根據處(chu)理(li)需(xu)要制(zhi)(zhi)得相應的(de)(de)(de)膜(mo)(mo)(mo)結(jie)構，而且還能很(hen)好地控制(zhi)(zhi)膜(mo)(mo)(mo)污染，目前還沒有將其(qi)應用(yong)(yong)到放(fang)(fang)射(she)性(xing)廢(fei)水(shui)處(chu)理(li)中的(de)(de)(de)報道，這是一個值得研究的(de)(de)(de)新方向。
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