5-21  低水平氚化水去氚技术

潘社奇  张  灏  王东文

  针对低水平氚化水的排放问题， 20世纪70年代已开始了这方面的研究，并逐渐成为氚废水处理领域的研究热点。由于传统的同位素分离法在这方面的应用受到限制，所以各国科学家相继提出了膜技术和树脂交换、富集等方法，并进行了初步可行性研究。

利用高分子聚合物官能团上的氢原子与废水中氚的同位素交换反应进行含氚废水处理技术的研究可以追溯到20世纪50年代。本试验是在国内外的研究基础上，择用国产的强酸性苯乙烯阳离子交换树脂进行的。用氘水评价了树脂的静态交换性能，用设计的交换柱和处理流程进行了实际含氚废水动态过柱试验，结果比较理想。

 按图1所示进行树脂装柱动态实验。在pH值为2~4时树脂对氘水中氘具有最大的交换量，树脂对氘水中氘的交换符合同位素交换动力学方程。采用7 mL/min的过柱速度经1次过柱交换后，其处理结果可以满足要求。采用该流程，选择了7 mL/min过柱速度对放射性浓度为1´10⁸ Bq/L和1´10⁷ Bq/L的实际生产废水进行了两级循环处理，以4 mL/min的过柱速度对对放射性浓度为1´10⁶ Bq/L的废水进行了单次过柱处理，结果如表1。

用氘水进行的静态模拟实验结果表明，选定的树脂对氘具有良好的交换性能，等温交换过程符合Langmuir经验方程式。用于实际氚废水处理的离子交换柱和废液处理系统具有可操作性，对实际氚废液具有良好的处理效果。