本发明涉及铀矿开采加工过程中产生的含铀废水，具体涉及一种铀矿尾水综合治理的方法，特别是低浓度铀矿尾水的综合治理。
背景技术：
1、在铀矿开采、核燃料循环以及乏燃料后处理过程中都产生大量的含铀废水，世界卫生组织规定，矿泉水和饮用水中的铀含量须低于20μg/l和9μg/l，而铀矿开采和加工过程中产生的废水的浓度可高达几到几百mg l-1不等，若这些含铀废水得不到有效的治理，铀所产生的化学毒性和放射性辐射将对地球生物和人类环境产生巨大的潜在威胁。
2、通常铀矿尾水是含铀量为5-30mg/l的低浓度含铀废水，铀废水中的铀通常以六价形式存在，本发明中铀矿尾水即是指含有低浓度六价铀及其化合物的生产废水，此外，铀矿尾水中除了重金属污染物外，还含有一定量的盐分以及较高的cod。
3、近年来，含铀废水的主要处理方法包括化学沉淀法，离子交换法，膜分离法，吸附法、还原法等。此方法目的多针对废水中重金属的去除，对废水中盐分以及cod的去除效果不佳。因此，需提出一种对铀矿尾水中多种污染物同步去除的方法。
技术实现思路
1、本发明的目的在于，针对上述存在的问题，提供一种铀矿尾水综合治理的方法，其针对尾水中多种污染物进行处理。
2、本发明的技术方案是这样实现的：一种铀矿尾水综合治理的方法，其特征在于，包括以下处理步骤：
3、(1)预处理，过滤铀矿废水中大颗粒杂质，调节废水ph至5-7；
4、(2)浓缩处理，将预处理后的废水先经过nf处理，得到一级浓水和一级产水，一级产水再经ro处理，得到二级浓水与二级产水，二级产水可回用至nf膜和ro膜的清洗或其他用途的工业用水；
5、(3)吸附沉淀处理，在反应池中收集一级浓水与二级浓水混合后得到高浓度含铀废水，反应池中加入改性生物炭，所述改性生物炭负载有ca3(po4)2，充分反应吸附后废水可返回步骤(2)与预处理后的废水一同进行浓缩处理或其他用途的工业用水。
6、其中，步骤(3)中改性生物炭制作步骤为：
7、a.取生物质风干，粉碎后过筛，再将过筛后的生物质置于惰性气氛下炭化，得到生物质炭；
8、b.取ca3(po4)2粉末溶解在硝酸中，充分搅拌至溶解，配置磷酸三钙溶液；
9、c.将生物质炭粉碎至粒径为2-4mm后浸渍在磷酸三钙溶液中，依次经低速搅拌、静置和烘干，得到改性生物炭；
10、其中，步骤a中，所述的生物质为牛粪，所述的惰性气氛为氮气，所述的炭化温度为400-600℃，炭化时间为4-6h；
11、步骤b中，ca3(po4)2根据实际情况调整添加量使得配置溶液为ca3(po4)2饱和溶液；
12、步骤c中，所述搅拌时间为1-2h，所述静置时间为4-8h，所述烘干时间为1-2h，烘干温度为150-200℃。
13、铀矿尾水中，除了含有u(ⅵ)外，废水中还含有na+、cl-、ca2+、co32-以及有机物等污染物，且通常采用碱浸渍采取铀矿，其铀矿尾水呈碱性，若直接进行浓缩处理对膜的抗侵蚀性能要求高，利用稀盐酸调节废水ph至5-7(呈弱酸性)，不仅有利于后续膜的处理，同时还可以将部分co32-转换成hco3-或co2，降低后续结垢风险。此外，当废水ph处于5-7时，此时废·水中铀酰主要以(uo2)3(oh)5+、(uo2)4(oh)7+形式存在，ca3(po4)2在废水中的接触表面带负电荷，二者间的静电吸引有助于生成稳定的钙铀云母(ca(uo2)2(po4)2·xh2o)；当ph过低(ph<5)时，废水中铀酰主要以uo22+、(uo2)2(oh)22+形式存在，而此时ca3(po4)2在废水中的接触表面带正电荷，其与铀酰之间存在静电斥力难以生成稳定的钙铀云母，当ph过高(ph>7)时，废水中铀酰主要以(uo2)3(oh)7-、uo2(oh)3-形式存在，而此时ca3(po4)2在废水中的接触表面依旧带负电荷，其与ca3(po4)2之间也会逐渐产生静电斥力影响生成稳定的钙铀云母。
14、低浓度的含铀废水若直接对其污染物处理，其处理效率较低，本发明中，先对预处理后的废水进行浓缩，对浓缩后的浓水进行高效处理，本发明综合考虑浓缩成本与产水效率，先利用nf膜进行浓缩处理，其产水率可达约60％，再对一级产水经ro膜浓缩，其产水率可达90-95％，经过两级过滤后，其铀含量去除率可达到约98％，cod去除率几乎为100％，除硬可达约96％。
15、利用含有丰富c和p的牛粪做为生物炭原料，即可以使废弃生物质得到有效利用，牛粪生物质炭又具有丰富的有机碳和π键以及丰富的孔隙结构和表面官能团，可通过分配作用和吸附作用去除含铀废水中污染物，同时在生物质炭中引入更多的p元素，有助于后续沉淀的生成。配置饱和磷酸三钙-硝酸溶液，一方面可以溶解更多磷酸三钙负载在生物质炭上，一方面硝酸酸蚀可以提高生物质炭比表面积，增加吸附点位，硝酸还具有很强的造含氧官能团能力，可以起到氧化剂的作用对生物质炭表面氧化改性，提高表面官能团的亲水性，强化对污染物的络合吸附能力，通过实际应用观察到，改性后的生物炭对废水中cod还具有一定的降解能力，这可能是由改性后生物炭表面的含氧官能团带来的，改性后的生物炭孔径为20～100nm，bet比表面积最高可达1043m2/g，经过改性生物炭的充分吸附沉淀后，反应池内出水中铀含量去除率可达到约91％，cod去除率可达约85％，除硬可达约89％。
16、本发明的显著效果在于：
17、(1)本发明先对铀矿尾水进行浓缩处理，提高了污染物的处理效率，且两级膜浓缩后产水中铀含量去除率可达到约98％，cod去除率几乎为100％，除硬可达约96％；
18、(2)预处理时将铀矿尾水调节至预设ph值，不仅可以减轻膜处理压力，还保证了后续铀酰的去除效果；
19、(3)根据本发明所述方法制备的改性生物炭对污染物具有较强的吸附沉淀作用，经过改性生物炭的充分吸附沉淀后，反应池内出水中铀含量去除率可达到约92％，cod去除率可达约90％，除硬可达约87％。
1.一种铀矿尾水综合治理的方法，其特征在于，包括以下处理步骤：
2.根据权利要求1所述的一种铀矿尾水综合治理的方法，其特征在于，步骤(3)中改性生物炭制作步骤为：
3.根据权利要求2所述的一种铀矿尾水综合治理的方法，其特征在于，步骤a中，所述的生物质为牛粪，所述的惰性气氛为氮气。
4.根据权利要求2所述的一种铀矿尾水综合治理的方法，其特征在于，步骤a中，所述炭化温度为400-600℃，炭化时间为4-6h。
5.根据权利要求2所述的一种铀矿尾水综合治理的方法，其特征在于，步骤b中，所述ca3(po4)2根据实际情况调整添加量使得配置溶液为ca3(po4)2饱和溶液。
6.根据权利要求2所述的一种铀矿尾水综合治理的方法，其特征在于，步骤c中，所述搅拌时间为1-2h，所述静置时间为4-8h，所述烘干时间为1-2h，烘干温度为150-200℃。
7.根据权利要求1所述的一种铀矿尾水综合治理的方法，其特征在于，经过两级浓缩过滤后，其产水中铀含量去除率可达到约98％，cod去除率几乎为100％，除硬可达约96％。
8.根据权利要求2所述的一种铀矿尾水综合治理的方法，其特征在于，经过改性生物炭充分反应吸附后，其反应池出水中铀含量去除率可达到约91％，cod去除率可达约85％，除硬可达约89％。
9.一种改性生物炭，其特征在于，包括以下制作步骤：
10.一种根据权利要求9制备改性生物炭的应用，其特征在于，该改性生物炭可用于处理铀矿尾水。
