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1.2 放射性废液中的铀
锕系元素由于其特殊性，它在慢慢向水当中溶解的时候，会浮现出水解的情况，而本毕业设计所使用的铀即属于这一系元素。根据分析来显示，这个主要是OH-与铀酰离子的配位造成的结果。溶液中的铀表现出来的存在形式与pH息息相关，不一样的pH，它的形式会有非常大的差别。最多见的主要是U3+、U4+、UO2+和UO22+这四种离子。U4+和UO22+是大家最经常遇到的，UO22+则是最不容易发生变化的，U4+受到它自身电位特殊性的影响，只有保持酸性的状态方可长久的存在。UO22+的存在形态也与pH有巨大的关联，研究发现只有溶液的pH﹤2.5时，UO22+才是现在这个持久的状态，如果pH﹥2.5，UO22+则会发生变化，主要是水解，同时可能聚合反应一起出现，产生非常难溶在酸当中的胶体高分子聚合水解产物，如UO2(OH)2[4]。如下图所示：
图1.2-1 不同pH下的铀酰离子状态
铀作为放射性元素，有自己的衰变过程，在衰变的过程中会产生新的核素，各种衰变子体也具有放射性，同样具有危害性，这也是处理过程当中必须考虑的问题，伴随衰变过程的还有α、β、γ射线等释放出来，下图为铀的衰变纲图：
图1.2-2 铀的衰变纲图
1.3 含铀废水的处理现状
关于放射性废水的处理，由于其特殊性，具有腐蚀能力很强、较强的浸透能力、含有放射性物质、并且在储存方面也很困难，因而它的处理问题显得尤为重要。目前国际上有多种针对放射性废水的处理方法，但比较常见的方法主要有絮凝沉淀法、离子交换法、蒸发浓缩法、吸附法等等。
絮凝沉降法：由于放射性元素通常以离子态溶解于溶液之中，直接过滤或者沉淀法无法将其中的放射性元素提取出来，基于这个原因而研究出了絮凝沉降法。利用相关的絮凝剂（例如KAl(SO4)2、铝酸钠、Fe2(SO4)2、FeCl3等），将絮凝剂加入要处理的放射性废水之中，溶液中的溶质通过絮凝剂的电中和、吸附架桥等化学以及物理作用等，形成较大的絮凝体，从溶液中分离出 来，从而实现放射性元素与废水的分离，达到富集去除的效果。由于这种方法较为简便实用，并且成本较低，国内外众多机构、学者均在进行相关研究。
离子交换法：主要利用阴阳离子在树脂上的吸附与解吸附来完成的，比如阴离子树脂用于有机酸的富集，而阳离子用于生物碱的富集。当有机酸的阴离子与阴离子上的羟基负离子交换时被吸附，用酸水去洗脱，把有机酸阴离子置换下来，而达到富集效果。生物碱原理也一样，其他成分先区分不同物质的性质来设计富集的方法到净化的目的。现在，离子交换法在工艺生产以及放射性废水的处理中使用比较广泛，主要利用离子交换树脂来进行分离。而离子交换树脂又包括阴、阳两种，它们都是有机离子交换树脂。而无机离子交换剂则较为广泛，有熟知的沸石、硫化煤等等。
蒸发浓缩法：蒸发浓缩法在日常生活以及各种工业活动、生产实践活动中极为常见。其原理简单，主要是利用物质挥发性的不同，通过加热，使放射性废水中的水分蒸发出来，由于金属元素等其它物质沸点较高，不易挥发，从而实现放射性物质从废水中分离的目的。但是这种方法耗能较高，设备较为庞大。