08《工业废水处理工程》第十章、十一章

第十章放射性污染10.1概述 从原子核内部放出电磁波或带一定动能的粒子，降低了核体系能级水平，从而转化为结构稳定的核，这种现象称为核蜕变。 在核蜕变过程中，不稳定原子核能自发放出α、β、γ射线，这种现象称为放射性。 电离辐射：放射性对物质的主要作用是电离。直接电离粒子、间接电离粒子、非电离辐射 当放射性核素由于蜕变使其原有质量（或原有核数）减少一半所需的时间称为半蜕（衰）期。10.2污染来源 宇宙射线、次级宇宙射线 天然放射性核素：系列的末端都是稳定的Pb核素 核工业 核电站 核试验 医院 工业生产及自动化仪 某些建筑材料、生活消费品10.3放射性污染的危害 通过放射性污染物发出射线的照射来危害人体和其他生物体，造成危害的射线主要有α、β、γ射线。 放射性物质进入水体后 放射性核素进入人体后10.4工业排放 放射性浓度大于3.7×109Bq（becquerel贝克）/L（10-1Ci/L）的废液称为高放废液； 浓度在3.7×105～3.7×109Bq/L的废液被称为中放废液； 浓度在3.7×102～3.7×105Bq/L的废液被称为低放废液。10.4工业排放标准工业上规定放射性废水的排放标准是： 第一、放射性废水的瞬时排放浓度不应超过3.7×103Bq/mL； 第二、从医院和工厂排入污水管道的平均浓度不应超过1Bq/mL； 第三、直接排入河流的废水浓度不得超过0.1Bq/mL。10.5性质 环境中主要的放射性污染物是铀238U，其他的放射性元素如镭226Ra、钍232Th、铅214Pb等，是铀的蜕变产物。 铀污染物的酸碱反应铀与水在常温下会缓慢反应生成毒性较大的二氧化铀：7U＋6H2O＝3UO2＋4UH3 铀的络合反应各价态铀的配合能力不同，其配合能力顺序与水解次序一致：U4+＞UO22+＞U3+＞UO2+UO22+能与多种无机和有机配位体形成络合物。在各种配位体中，以含氧配位体最强，含氮、硫配位体次之。10.6处理技术 除了进行核反应之外，采用任何化学、物理或生物的方法，都无法有效地破坏这些核素，改变其放射性的特性。 对于放射性废物中的放射性物质，现在还没有有效的办法将其破坏，以使其放射性消失。 只是利用放射性自然衰减的特性，采用在较长的时间内将其封闭，使放射强度逐渐减弱的方法，达到消除放射性污染的目的。 常见方法包括稀释倍数法、放置衰减法、反渗透浓缩低放射性法、蒸发法、超率法、混凝沉淀法、离子交换法、固化法、生物处理等。10.6处理技术 10.6.1稀释排放法 对符合我国《放射防护规定》中规定浓度的废水，可以采用稀释排放的方法直接排放。 排入本单位下水道的放射性废水浓度，不得超过露天水源中限制浓度的100倍，并必须保证在本单位总排放出水口中的放射性物质含量低于露天水源中的限制浓度。这种处理方法从长远看必将导致附近水域放射性本底增加；此外，放射性物质可能被河流或海洋中的植物和动物群有选择性地富集，随时可能被人体吸收。10.6处理技术 10.6.2放置衰减法 放射性废水处理的基本原则就是贮存。对半衰期较短的放射性废液可直接在专门容器中封装贮存，经过一段时间后，待其放射强度降低后，可稀释排放。 对半衰期较长的或放射强度高的废液，可使用浓缩后贮存的方法。浓缩液装入密封的屏蔽金属罐里边，贮存在地下或深海之中。也有将放射性废水注入地下池贮存或将废水与陶土等混合烧成陶瓷后埋入地下贮存的办法。10.6处理技术 10.6.3反渗透浓缩低放射性废液对于含盐量为0.5g/L，pH为7～8，β放射量为5～7×10-7Ci/L的废液，采用醋酸纤维膜进行反渗透浓缩，去除率可达到95％以上。 10.6.4蒸发法蒸发浓缩是处理中高放射性废液的一种有效方法，处理效率高，去污系数可达104以上，特别适合处理含盐量较多、成分复杂的废液。但不适合处理含有挥发性放射性物质如（Ru、131I等）、有机物和易起泡物质的废水。10.6处理技术10.6.5混凝沉淀法或化学沉淀法在早期的核燃料后处理工艺中，无论是铀、钚分离净化，还是废液处理，都曾全面采用沉淀法。具有操作简单、费用低廉等特点，但去污系数一般仅为10左右，适用于大量的低放废水的处理，或用于中放废水的预处理。聚合铝去除多价放射性核素的效率最高，这是由于放射性核素的羟基水合离子同样能与羟基水合铝离子发生桥联作用，生成沉淀得以去除。还有石灰、碳酸钠、硫化钠、磷酸钠、铁氰化钠等沉淀剂。UO22++CO32-=UO2CO3(s)↓UO22++S2-=UO2S(s)↓10.6处理技术 10.6.6其他处理方法另外还有离子交换、电渗析、浮选、吸附等方法，但以上的处理方法均属于物理、物化或化学处理。我们不建议采用生物净化法。通过生物净化放射性污染物而产生的生物或微生物，由于放射性对染色体和DNA的强烈改变，这种物种会对生态系统产生意料不到的后果。也许会是灾难性的，因为它可能改变生态系统的物种平衡，创造或消灭生态系统的生物链。9月15日电美国路易斯安那州第十一章热污染11.1概述 由于人类的某些活动，使局部环境或称全球环境发生增温，并可能对人类和生态系统产生直接或间接、即时或潜在的危害的现象可称为热污染。 对于环保的热污染问，主要讨论废热派发的影响和治理。11.2热污染来源 热污染主要来自能源消费。如发电、冶金、化工和其他工业生产。排进水体的热量，有80％来自发电厂。 按照热力学定律来看，人类使用的全部能量最终将转化为热。通过燃料燃烧和化学反应等过程产生的热量，一部分转化为产品形式，一部分以废热形式直接排入环境。转化为产品形式的热量，最终也要通过不同的途径，释放到环境中。 火力发电在燃料燃烧的能量中，40％转化为电能，12％随烟气排放，48％随冷却水进入到水体中。 在核电站，能耗的33％转化为热能，其余67％均变为废热全部转入到水中。 在工业发达的美国，每天所排放的冷却用水达4．5亿立方米，接近全国用水量的1／3；废热水含热量约2500亿千卡，足够2．5亿立方米的水温升高10℃。11.3热污染的危害 影响水生生物的生长 导致水中溶解氧降低 藻类和湖草大量繁殖 导致水体中化学反应加快11.4热污染的防治 11.4.1．废热的综合利用 充分利用工业的余热，是减少热污染的最主要措施。 对于冷却介质余热的利用方面主要是电厂和水泥厂等冷却水的循环使用，改进冷却方式，减少冷却水排放。 对于压力高、温度高的废气，要通过气轮机等动力机械直接将热能转为机械能。11.4热污染的防治 11.4.2．利用温排水冷却技术减少温排水电力等工业系统的温排水，主要来自工艺系统中的冷却水，对排放后造成热污染的这种冷却水，可通过冷却的方法使其降温，降温后的冷水可以回用到工业冷却系统中重新使用。11.4热污染的防治 11.4.3加强隔热保温，防止热损失 在工业生产中，有些窑体要加强保温、隔热措施，以降低热损失，如水泥窑筒体用硅酸铝毡、珍珠岩等高效保温材料，既减少热散失，又降低水泥熟料热耗。 11.4.4寻找新能源 水能、风能、地能、潮汐能和太阳能等新能源 对冷却水综合利用，例如，可以用于温热带渔业的养殖等等环境激素类污染物一、基本性质（如化工合成的有机物、难降解、具有各种人类希望的特性：杀菌、除虫、医疗、香味、颜色、改良等）二、主要种类（药物、衣食住行等等）三、环境化学行为四、生态环境危害五、来源六、处理方法习题第一至第十章各污染物主要特征、危害及工业来源；主要的处理方法和原理。