Chất thải phóng xạ từ các hoạt động công nghiệp, nghiên cứu, y tế và nông nghiệp đang ngày càng gia tăng, đòi hỏi các biện pháp quản lý và xử lý hiệu quả để giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường và sức khỏe con người. Bài viết này sẽ tập trung vào các biện pháp khắc phục ô nhiễm phóng xạ tiên tiến và tối ưu nhất hiện nay.
Các Phương Pháp Xử Lý Chất Thải Phóng Xạ
Xử Lý Chất Lỏng Hữu Cơ Phóng Xạ
- Thiêu đốt: Quá trình oxy hóa chất lỏng ở nhiệt độ cao tạo ra các sản phẩm như CO2, H2O, SO2, NO và HCl. Việc kiểm soát khí thải, đặc biệt là bụi, SO2, NOx và các sản phẩm cháy không hoàn toàn là rất quan trọng để giảm thiểu ô nhiễm không khí.
- Oxy hóa ướt: Thích hợp cho việc xử lý chất thải chứa nhựa trao đổi ion, chất thải xenluloza. Sử dụng các chất oxy hóa như hydro peroxide, natri persulfate, hoặc ozone. Ưu điểm so với thiêu đốt là nhiệt độ xử lý thấp hơn.
- Phân hủy bằng axit: Sử dụng axit nitric để phân hủy chất thải hữu cơ thành các chất vô cơ hoặc cố định chúng trong thủy tinh, gốm.
- Chưng cất: Phương pháp hiệu quả và tiết kiệm chi phí để loại bỏ và tái chế dung môi từ chất thải.
Xử Lý Nước Thải Ô Nhiễm Phóng Xạ
- Các quy trình phổ biến bao gồm trao đổi ion, hấp phụ, kết tủa hóa học và công nghệ màng để làm sạch nước thải.
- Kết tủa hóa học: Thích hợp cho xử lý nước thải ô nhiễm ở mức độ thấp đến trung bình. Kỹ thuật này linh hoạt và chi phí đầu tư – vận hành tương đối thấp. Cần có giai đoạn tiền xử lý như oxy hóa, phân hủy, hoặc điều chỉnh pH.
- Trao đổi/hấp phụ ion: Sử dụng các vật liệu trao đổi ion như đất sét, zeolite, than đá để thay thế cation/anion của chất rắn không hòa tan. Quá trình này có tính chọn lọc cao, có thể tái sinh và thu hồi chất thải phóng xạ.
- Bay hơi: Cô đặc hoặc loại bỏ muối, kim loại nặng và các vật liệu độc hại khác khỏi nước thải.
Giải pháp xử lý chất thải phóng xạ toàn diện, bao gồm các phương pháp hóa học, vật lý và sinh học
Xử Lý Chất Thải Rắn Phóng Xạ
- Khử nhiễm: Sử dụng các phương pháp rửa, làm nóng, tác động hóa học, điện hóa và làm sạch cơ học để loại bỏ chất thải phóng xạ.
- Nén: Giảm thể tích chất thải phóng xạ để lưu trữ và xử lý dễ dàng hơn.
Công Nghệ Điện Hóa Xử Lý Chất Thải Phóng Xạ
Công nghệ điện hóa chuyển hóa hoặc tiêu hủy chất thải hữu cơ/vô cơ bằng cách sử dụng dòng điện. Quá trình này có khả năng loại bỏ nhiều chất hữu cơ thành CO2 và H2O. Đối với chất vô cơ như kim loại, có thể sử dụng di chuyển điện để phân ly hợp chất thành ion. Các ion tích điện âm di chuyển về cực dương, và ion tích điện dương di chuyển về cực âm.
Xử lý bằng điện là một giải pháp hóa lý hiệu quả để khử kim loại nặng (Pb, Hg, Cd, Ni, Cu, Zn, Cr), hỗn hợp chất hữu cơ, hợp chất nổ, hydrocacbon (xăng, dầu, benzen, toluen, etyl benzen và xylen), PCB, chất phóng xạ (Cs, Sr, Co, Ur). Quá trình hấp phụ kết hợp với tái sinh điện hóa có thể phá hủy tới 95% chất phóng xạ.
Quá trình oxy hóa điện hóa trung gian phá hủy các thành phần hữu cơ và hòa tan vật liệu phóng xạ. Các chất oxy hóa như Ag, Ce, Co, Fe,… được sử dụng trong môi trường axit nitric hoặc axit sulfuric. Các sản phẩm phụ như CO, CO2 và một lượng nhỏ H2, Cl2 có thể được tạo ra ở các điện cực. Sau khi xử lý điện hóa, chất hấp phụ tái sinh có thể được tái sử dụng nhiều lần.
