改性聚醚砜超滤膜的制备及其在放射性废水中的应用研究(4)
（2）超滤法
超滤同微滤在膜处理工艺上基本相似，主要区别在于膜孔径的大小，超滤膜的孔径比微滤小，一般为10～100nm，而工作原理则基本相同。超滤技术既可以单独使用，也可以和其他处理技术联合使用，如美国Wolf Creek核电站便采用超滤+反渗透组合工艺处理放射性废水，该组合工艺的去污系数和浓缩因子都很高[14]。在膜的选择上，除了常见的有机超滤膜外，无机超滤膜也用于放射性废水处理中，如陶瓷膜、金属膜等。陶瓷膜具有很强的化学稳定性、抗压性以及抗辐射等优良性质，适用于处理放射性废水。
（3）反渗透
反渗透作为一门近现代崛起的膜处理技术,通过渗透压使溶液中的溶剂与溶质进行分离。通过在废液中加以较大的渗透压力改变渗透方向，从而,废液中的水分子压到膜的另一边变成洁净的水,以达到除去水中放射性核素离子的目的。反渗透膜由于膜孔径很小而具有较好的截留性能，相应的去污能力也很强，因此在放射性废水处理方面得到了广泛的研究与应用。如清华大学核能与新能源技术研究院便采用两级反渗透结合离子交换工艺处理该院反应堆产生的实际放射性废水，总去除效率大于99.9%[15]。
（4）纳滤法
纳滤是孔径介于超滤和反渗透之间的一种压力驱动的分离技术，膜孔径一般为1～10nm，被称为温和的反渗透技术[16]。纳滤工艺运行压力较高，一般为0.3～1.4MPa，可以截留分子量几百以上的大分子物质，对于单价离子截留效果较差。在核工业领域，纳滤工艺主要应用于含硼废水的回用处理，处理过程中放射性核素被纳滤膜截留，而硼酸可以通过膜孔进入渗透液，从而实现硼酸的回用。随着近年来膜分离技术的快速发展，纳滤技术也可处理废水中的钴、铀、镧等核素，而废水的pH、温度和络合剂用量则会对处理效果产生显著影响。
（5）电渗析
电渗析法是20世纪50年代发展起来的一种新技术，它利用半透膜的选择透过性来分离不同的溶质粒子（如离子），在电场作用下进行渗析时，放射性废水中的带电的溶质粒子（如放射性核素离子）透过膜迁移而使淡化室与浓缩室之间存在浓度差，就会使部分溶剂分子（水）向浓缩室渗透，而对放射性核素离子进行分离。早期的研究包括常规电渗析和离子交换树脂填充床电渗析（现称EDI或EIX）[17]。在电渗析淡水隔室装填一定比例的阳、阴离子交换树脂构成EDI，可脱除和浓缩放射性离子。现用的EDI在超极限电流下运行，以水解离的H+和OH-自动再生树脂，不用酸、碱。为防止碱金属沉淀，进水水质要求很高，一般以反渗透出水为进水。
（6）膜蒸馏
膜蒸馏则以膜两端蒸汽压差作为传质推动力，通过控制温度实现分离，实际操作过程主要分为三种：（1）通过控制膜两侧溶液的温度差，使热侧溶液水蒸气压高于冷侧溶液的水蒸气压，从而实现水蒸气的传质过程；（2）通过控制与浓缩溶液表面的真空度来实现，真空度越高，水蒸气越容易挥发，溶液的浓缩过程也就越容易实现；（3）控制膜两侧溶液的溶质浓度，溶液中溶质浓度越高，水蒸气的分压就越低。
综上可以看出，目前有关放射性废水的膜处理方法较多，各有其不同的使用范围、有点和局限性，其中微滤（MF）工艺主要作为预处理工艺应用于放射性废水处理中，也可以与吸附络合等联合使用，超滤（UF）工艺大多数与化学处理工艺联合使用，以提高核素的截留效率[18]。由于大多数络合剂选择性较强，因此如果能找到合适的络合剂，这种组合工艺对于处理成分较简单的放射性废水有很好的应用前景。同时，超滤（UF）也可以作为前处理与RO连用，一方面可以有效降低后续反渗透（RO）处理负荷；另一方面可以去除绝大多数悬浮物和高分子物质，抑制反渗透（RO）的膜污染。反渗透（RO）对绝大多数核素具有很高的截留效率，且工艺成熟。膜蒸馏（MD）出水水质是最好的，浓缩因子高，且产生的二次污染物很少。