Phương pháp xử lý chất thải phóng xạ an toàn

4702 Lượt xem - Update nội dung: 27-03-2023 16:50

Đã kiểm duyệt nội dung

Vật liệu phóng xạ sử dụng rộng rãi trong hoạt động công nghiệp hoặc nghiên cứu trong ứng dụng y tế, nông nghiệp hay nhiều lĩnh vực khác. Trong quá trình sản xuất chắc chắn có phát sinh chất thải phóng xạ. Điều này phải được quản lý một cách cẩn thận do các mối nguy hiểm của chất phóng xạ đến phản ứng sinh – hóa – lý đối với môi trường.

Các quy trình xử lý nước thải hiện có chủ yếu trao đổi, hấp thụ ion, kết tủa hóa học, siêu lọc, thẩm thấu ngược có tác dụng loại bỏ hết chất thải phóng xạ. Chất lỏng chứa nhiều chất rắn lơ lửng được loại bỏ trong giai đoạn xử lý sơ cấp như lắng, gạn, lọc ly tâm.

Phương pháp xử lý chất thải phóng xạ an toàn

1. Một số phương pháp xử lý chất thải phóng xạ

Dưới đây là một số phương pháp xử lý chất thải phóng xạ:

1.1. Kết tủa hóa học

Chủ yếu khử chất phóng xạ ở mức độ thấp và trung bình tại cơ sở tái chế nhiên liệu, phòng thí nghiệm hay nhà máy nhiệt điện.
Quá trình xử lý linh hoạt, chi phí đầu tư và vận hành tương đối thấp nên xử lý khối lượng chất thải lớn.
Chẳng hạn như oxy hóa chất hữu cơ, phân hủy tạp chất phức tạp, điều chỉnh pH, điều chỉnh ion cần thực hiện trước giai đoạn kết tủa.

1.2. Trao đổi – hấp thụ

Phương pháp này loại bỏ hạt nhân phóng xạ hòa tan ra khỏi chất lỏng, chuyển hàm lượng phóng xạ trong chất lỏng thành khối lượng chất rắn nhỏ hơn.
Quá trình chủ yếu là sự thay thế cation hoặc anion giữa chất rắn không hòa tan chứa nhóm phân cực bị ion hóa. Các chất trao đổi có thể được tái sinh và chất thải phóng xạ sẽ được thu hồi với hàm lượng hoạt tính cao.

1.3. Oxy hóa ướt

Vì chất thải phóng xạ chứa nhiều trựa trao đổi ion, bọt, xenluloza, chất lỏng kết dính dễ bị biến đổi, phân hủy nên phải sử dụng quá trình oxy hóa ướt.
Người ta thường thêm chất oxy hóa (hydrogen peroxide, natri persulfat hoạt hóa, ozone hoặc thuốc thử fenton) cùng nhiều chất khác để phá hủy hợp chất hữu cơ.
Quá trình khoáng hóa hoàn toàn tạo ra CO2, H2O, oxy, nồng độ muối, ion, axit không độc hại.

1.4. Phân hủy axit

Đây là công nghệ tiêu hủy oxy hóa với chất thải hữu cơ, các thành phần hỗn hợp (xenlulo, polyetylen, cao su, neoprene,…) giảm khối lượng chất thải đến 20 -100 lần.
Sử dụng axit nitric trong dung dịch axit photphoric ở nhiệt độ dưới 200 độ C.
Chất hữu cơ bị phân hủy bởi dung dịch axit tạo ra thành phần vô cơ. Các loại khí phát sinh trong điều kiện nhiệt độ lớn như CO2, CO, O2 và NOx thường xử lý trong hệ thống lọc khí, chuyển NOx thành axit nitric có thể tái sử dụng.

2. Xử lý điện hóa chất thải phóng xạ

Điện hóa vốn dĩ là quá trình xử lý dựa vào điện động học phân thành công nghệ hóa lý bằng cách chuyển hóa hoặc tiêu hủy chất hữu cơ/vô cơ có nhiều ưu điểm loại bỏ nhiều tạp chất khác nhau.

Công nghệ yêu cầu phải có chất thải ẩm để đưa điện cực vào, kết nối với dòng điện hình thành H+ và OH- ở cực dương và cực âm. Đối với chất vô cơ như kim loại chúng bị khử vì sự di chuyển điện khi hợp chất phân ly thành ion. Còn chất hữu cơ thì bị loại bỏ bằng hiện tượng nhiễm điện.

Khi các công nghệ để xử lý nước thải truyền thống không thể xử lý chất ô nhiễm khó phân hủy, độc hại, có độ hòa tan thấp thì công nghệ điện hóa cung cấp khả năng loại bỏ hết chất ô nhiễm nhờ áp dụng dòng điện trực tiếp vào đất. Dễ lắp đặt và vận hành nên phương pháp xử lý điện hóa khử hàng loạt kim loại nặng (như Pb, Hg, Cd, Ni, Cu, Zn, Cr), xianua, hydrocacbon, chất phóng xạ.

3. Ứng dụng phương pháp điện hóa trong xử lý chất phóng xạ

Loại bỏ Cs ra khỏi tro bằng HNO3.
Loại bỏ Co và Cs khỏi đất.
Thu hồi natri từ chất thải hạt nhân kiềm.
Loại bỏ U, C và Sr khỏi môi trường đất.

Giống như các ngành công nghiệp khác, sản xuất điện tạo ra chất thải. Dù sử dụng loại nhiên liệu nào, chất thải đều tạo ra trong quá trình sản xuất điện phải được quản lý theo cách bảo vệ sức khỏe con người và giảm thiểu tác động đến môi trường. Chất thải phóng xạ không đặc biệt nguy hại nhưng lại khó xử lý hơn so với chất thải công nghiệp độc hại khác.