【精选文章推送】核工业第四研究设计院何立宁：新排放标准下伴生放射性废水处理工程设计

文章来源：《工业水处理》2023年第3期

第一作者：何立宁

通讯作者：何立宁

目前伴生放射性废水处理处于起步阶段，针对某氧化锆企业的伴生放射性废水成分复杂、高腐蚀性、放射性核素浓度较高、水质水量波动大等处理难点，采用载带吸附+中和沉淀+过滤的高效处理工艺，实现了废水稳定达标排放。

介绍了处理工艺的设计要点、工艺流程、设计参数、辐射防护设计、运行效果和经济分析等。

工程实践表明，该工艺运行效果良好，稳定高效，U和Th的总去除率≥99.7%，²²⁶Ra去除率≥98.6%。处理后出水（U+Th）质量浓度＜0.1mg/L，²²⁶Ra活度浓度＜1.1Bq/L，优于《伴生放射性矿开发利用环境辐射限值（报批稿初稿）》和《稀土工业污染物排放标准》（GB26451—2011）中的排放限值。

工程有效消减了放射性核素对区域河道水体的污染，保障了人民身体健康，具有显著的环境效益，可为伴生放射性矿产开发利用企业的伴生放射性废水处理提供参考借鉴。

针对氧化锆行业伴生放射性废水具有放射性核素种类多、活度浓度高、水质复杂、水质水量波动较大问题，采用载带吸附+中和沉淀+过滤的工艺路线。此工艺路线具有抗冲击负荷高、适用性较强、出水稳定等优点，可经济高效去除多种放射性核素，实现出水水质稳定优于《伴生放射性矿开发利用环境辐射限值（报批稿初稿）》和《稀土工业污染物排放标准》（GB 26451—2011）中的排放限值。项目自动化程度较高，有效降低了工作人员的辐照计量。

此技术路线有效节约了用地，通过设计参数的优化大大降低了能耗，解决了氧化锆企业伴生放射性废水排放的瓶颈问题，对于保障氧化生产企业良性发展具有重要的现实意义。

提出了一种氧化锆行业伴生放射性废水处理经济高效的技术路线，填补了氧化锆行业伴生放射性废水处理的技术空白，对完善伴生放射性废水处理技术体系具有重要的现实意义，在国内伴生放射性废水领域形成很好的示范效应。

随着国家环境保护要求的逐渐提高和公众对放射性污染重视程度的不断增强，伴生放射性矿产资源开发利用过程中产生的辐射污染已经引起了国家、社会和公众的广泛关注。2020年11月，生态环境部发布了《矿产资源开发利用辐射环境监督管理名录》，将包括稀土、铌/钽、锆及氧化锆、锡、铅/锌、铜、钢铁、钒、磷酸盐、煤、铝、钼、镍、锗、钛、金在内的16个矿产类别列入名录，对其实施辐射环境监督管理。2020年4月，《伴生放射性矿开发利用环境辐射限值（报批稿初稿）》发布，对液态和气载流出物中放射性核素提出了排放限值要求，就此伴生放射性废水的处理有了明确的排放标准。

伴生放射性废水处理工艺的选择和运行效果，对企业安全生产、废水排放受纳水体的保护至关重要。以锆英砂为原料生产氧化锆过程中会产生大量的含有放射性核素的废水，其具有强酸性、强腐蚀性、氯离子含量高、放射性核素活度较高等特点。笔者针对某氧化锆加工企业伴生放射性废水的处理，提出了切实可行的解决方案。

放射性废水经调节池后投加除镭药剂，经过载带吸附池，废水中97.5%以上的²²⁶Ra被载带吸附到共沉淀物中，经吸附处理后废水进入中和混凝池，调节其pH 至8~9，通过Ca（OH）₂的共沉淀作用，废水中99.6%以上的U和Th进入共沉淀物中，之后进入二级絮凝池，通过投加PAM进一步提高共沉淀物的沉降效果。含有共沉淀物的废水进入浓密池充分沉降后，经多介质过滤器实现固液分离，过滤后的出水进入厂区现有污水处理设施，浓密池沉淀分离出的底泥进入脱水机房压滤脱水后运至厂区内伴生矿固废暂存库。

根据《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》（GB 18871—2002）的相关要求。结合本工程实际情况，以5mSv/a作为本工程职业工作人员的剂量约束值。参照《核技术利用放射性废物库选址、设计与建造技术要求（试行）》（2004），水处理设施及厂房外墙表面0.2 m处剂量率应不超过2.5μSv/h。废水中的放射性核素主要浓集于污泥中，因此脱水机房内工作人员受照剂量较高。本工程工作制度为330d/a，4班运转，其中脱水机房内工作时间约为2h/d，其他区域工作时间按6h/d进行计算。经计算，单名工作人员年受照有效剂量为3.17mSv，满足5mSv/a的剂量约束值要求。

运行实践表明，该工艺具有抗冲击负荷高、运行稳定等优势。本工程处理后的出水中U和Th总质量浓度＜0.1 mg/L，²²⁶Ra活度浓度＜1.1 Bq/L，U和Th的去除率≥99.7%，²²⁶Ra去除率≥98.6%，水质稳定达到《伴生放射性矿开发利用环境辐射限值（报批稿初稿）》中液态流出物的排放限值要求。工程运行成本约为4.89元/m³，针对此类废水是一种较为经济的处理工艺。

第一作者（通讯作者）：何立宁，高级工程师高工，注册环保工程师，主要从事放射性废水及非放污水的处理技术研究及设计。E-mail：13776596@qq.com。

（来源：《工业水处理》2023年第3期）

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