用于放射性碘吸附的Cu改性MIL-101研究(3)
1.3 放射性废液中放射性碘的处理和处置
由于放射性碘易挥发，在甲状腺中的浓集因子高，因此在应用放射性碘时，必须采取适当的安全措施，以保护操作人员的安全和周围环境。妥善地处理和处置含放射性碘的废气、废水和废物（即三废），是保护环境的重要环节。
在原子能工业和放射性同位素应用中产生的放射性碘的废气，按其成分和处理方法的不同，大体可分两类[3]：一类是从元件后处理厂排出的废气，其中含有大量的酸气、NOx等。另一类是从反应堆、放射性碘生产车间和同位素应用单位排出的废气。放射性碘废气的处理方法可分为：活性炭过滤器，无机材料过滤器和液体洗涤器。常见的处理放射性废水的方法主要有四种：离子交换法、絮凝沉淀法、蒸发浓缩法、吸附法。
1.3.1 离子交换法
离子交换法是利用废水中的离子和离子交换剂中的交换离子进行交换从而除去放射性废水中有害的离子的方法[4]。放射性核素在自然界中一般都呈离子状态，而对于化学沉淀过的放射性废水，由于去除了其中的固态物质，剩下的基本都是离子状态放射性核素。除碘、磷、氟等核素以阴离子形式存在外，阳离子偏多，而其在水中是微量存在的。工业上对离子交换剂的应用，起初是用天然沸石制取软水，后来发展到制备合成沸石和磺化煤[5]。主要为无机质和有机质两类。有机离子交换剂又分为阳性和阴性两种，树脂等是有机质交换剂。如天然物质海绿砂或合成沸石等是无机离子交换剂，在自然界中是简单易得的，而且价格低廉。离子交换法常用于处理含盐量低、含悬浮物较少的中低水平放射性废液离子交换法常用于处理含盐量低、含悬浮物较少的中低水平放射性废液[6]。
1.3.2 絮凝沉淀法
絮凝沉降法是向放射性废水中投加一定量的絮凝剂(如氯化铁、硫酸钾铝、铝酸钠、硫酸铁等) ，通过其优异的物理化学作用使废液中的有害离子发生沉淀，或凝聚成细小的可沉淀的颗粒，并与水中的悬浮物结合为疏松绒粒，吸附水中的放射性核素，从而实现固液分离[7]。这种方法目前技术已经比较成熟，价格比较低廉，对水质变化的适应性较强，放射性核素与不溶性固体发生共融沉淀，因此去除率较高。大体积低放废水对净化程度要求较低，多采用此种方法。也可用于水处理的其他方法。
1.3.3 蒸发浓缩法
蒸发浓缩法[8]：该方法的基本原理是加热溶液外面的部分，从而使部分溶剂汽化，经过冷却液化得到的液体含有的不挥发溶质便会减少，达到净化的目的。利用该方法处理放射性废水时，放射性物质不会被汽化保留在溶液中，而水因容易汽化不断成为二次蒸汽从蒸发器中被排出达到浓缩的效果。废水中难挥发放射性核素较多时可用该种方法，而对于易起泡沫的废水和挥发性核素便不适用。尉凤珍等[9]利用其开发出真空蒸发浓缩工艺技术及装置，用来处理低放射性废水，在达到低排水量的同时净水效果以及出水效果也不错对于低、中、高放射性废水都适用，并且理论与技术相对成熟，安全可靠，但热能消耗大，运行成本高。
1.3.4 吸附法
吸附法[10、11]：该法是利用吸附剂通过离子螯合、络合等作用吸附废水中放射性核素的一种方法。活性炭和沸石等是传统的吸附材料，应用比较广泛。活性炭为多孔材料，多孔的结构极大的增大了材料的比表面积，从而使活性炭容易吸收杂质和污染物.所有的分子之间像具有磁力一样具有相互吸引的力.正因为如此，活性炭多孔结构上的大量分子拥有强大的吸引力，从而吸附介质中的杂质到多孔内。活性炭可利用多种多样的材料生产，而不同材料生产的活性炭具备不同的吸附效果，由于吸附后的活性炭无法再生利用，因此在放射性核素废水处理方面具有较大的局限性[12]。随着科技的发展，人们逐渐开发出许多新型的吸附材料。包括蛇纹石、硅藻土、浮石、沸石、硅胶、黄原酸酯、硫基纤文、矿渣和树脂及各种改性材料。本课题的研究便是对一种新的吸附材料——铜改性MIL-101的研究，提高对放射性碘的吸附率。