聚丙烯酸钠在核废水处理中的放射性物质吸附

聚丙烯酸钠凭借自身羧基等活性基团及高分子特性，常通过单独作用或与纳滤膜、化学沉淀剂复配的方式，吸附核废水中的90Sr、137Cs、60Co等多种放射性核素，在核设施退役残留废液等处理场景中展现出良好实用性，其吸附作用机制、优化应用条件及实际应用方式如下：

核心吸附作用机制

离子络合作用：聚丙烯酸钠分子链上大量的羧基（-COONa）在水溶液中易解离出钠离子，生成带负电的羧基离子。该羧基离子可与核废水中的放射性阳离子核素（如90Sr2⁺、60Co2⁺、放射性铁离子等）发生络合反应，形成稳定的络合物，实现放射性离子从水体中的分离，这是其吸附放射性金属离子的核心机制。

絮凝团聚辅助分离：作为有机高分子聚合物，聚丙烯酸钠具有絮凝作用。在核废水处理中，它可通过架桥作用将与化学沉淀剂反应生成的放射性微小沉淀颗粒，以及自身络合了放射性离子的分子聚集起来，形成较大的絮体。这种团聚效应不仅能加速固液分离效率，还能减少放射性颗粒的流失，提升整体处理效果。

强化膜分离截留：当与无机纳滤膜联用时，聚丙烯酸钠能进一步提升膜对放射性核素的截留能力。其分子可附着在膜表面或填充于膜孔附近，优化膜的截留环境，增强对90Sr、137Cs等核素的选择性截留，例如在pH为7-8、投加体积浓度大于0.1%的聚丙烯酸钠时，料液中总β、总γ 净化率可达95%。

吸附效果的关键影响因素与优化参数

实际应用场景与优势

核设施退役残液固化：核设施退役后设备室底部常残留中放水平的放射性废液，直接处理难度大。向这类残液中加入聚丙烯酸钠，可将其吸附转固为聚合体状固体，消除废液泄漏风险，例如某设备室3000mL放射性残液加入120g聚丙烯酸钠，吸附12h后即可实现无明显流动液体的固化效果。

核电废水放射性离子去除：聚丙烯酸钠可作为复合絮凝剂的组分，与高锰酸钾、硫化钠等化学沉淀剂配合使用，高效去除核电废水中超低痕量的放射性铁、钴、锰、银等元素，且产生的危险污泥量少，降低后续污泥处理压力。

辅助膜分离净化核素：在含锶、铯等核素的放射性废水处理中，聚丙烯酸钠可作为无机纳滤膜的强化剂，提升膜对特定核素的分离选择性，例如辅助分离高钠盐溶液中的锶时，能显著提高锶与钠的分离因子，助力核素的精准去除与回收。

此外，聚丙烯酸钠还具备原料成本低、来源广泛、后续处理便捷等优势，处理后的放射性固体聚合体易收集转运，能大幅降低放射性废液处理处置费用，为核废水的降级处理提供了经济可行的技术路径。

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